9. Sınıf Kimya: Kimyasal Bağlar, Molekül Polarlığı ve Etkileşimler

Konu Özeti

Atomlar kararlı yapıya ulaşmak için bağ oluşturur ve bağ türü, atomların elektron alma veya verme eğilimine göre belirlenir. Bu konuda metalik, iyonik ve kovalent bağları, Lewis yapılarını ve molekül polarlığını öğreneceksin. Moleküller arası etkileşimlerin sıvıların kaynama noktası, viskozite ve yüzey gerilimi gibi özelliklerle nasıl bağlantılı olduğunu da göreceksin. Bu bilgiler maddelerin neden farklı davrandığını açıklar.

Temel Kavramlar

Atomlar kararlı hâle (soy gaz düzenine) ulaşmak için bağ yapar. Bağ türü, atomların elektron alma veya verme eğilimine göre belirlenir.

• Metalik bağ: Metal atomları değerlik elektronlarını verir. Pozitif metal iyonları ile serbest hareket eden elektron denizi arasındaki çekimdir. Metallerin elektrik ve ısı iletkenliği, işlenebilirliği ve parlaklığı bu yapıyla açıklanır.
• İyonik bağ: Metal ile ametal arasında elektron alışverişiyle oluşur. Metal elektron verip katyon, ametal elektron alıp anyon olur; zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik çekim bağı oluşturur. Örnek: Na + Cl → Na⁺ + Cl⁻ → NaCl.
• Kovalent bağ: Ametal ile ametal arasında elektronların ortaklaşa kullanılmasıyla oluşur. Ortaklanan elektron çifti sayısına göre tekli, ikili ve üçlü bağ olur. Örnek: H₂ (tekli), O₂ (ikili), N₂ (üçlü).

Lewis yapısında elementin sembolü etrafına değerlik elektronları nokta olarak yazılır. Kovalent bileşiklerde ortaklanan elektron çiftleri bağ çizgisiyle gösterilir; bağa katılmayan çiftler ise atomun üzerinde kalan ortaklanmamış çifttir.

• Değerlik elektron sayısı: H: 1, C: 4, N: 5, O: 6, F ve Cl: 7.
• Hidrojen 2 elektronla (dublet), C, N, O, F gibi ametaller 8 elektronla (oktet) kararlı olur.
• Örnek H₂O: O merkezde, iki H ile tekli bağ yapar; O üzerinde 2 ortaklanmamış çift kalır.
• Örnek CO₂: O=C=O; her O üzerinde 2 ortaklanmamış çift vardır, C üzerinde yoktur.
• Örnek NH₃: N, 3 H ile tekli bağ yapar; N üzerinde 1 ortaklanmamış çift kalır.

ΔEN = |EN₁ − EN₂| (ΔEN büyüdükçe bağ kutbu artar)

Bağ polarlığı: Elektronegatifliği farklı iki atom arasındaki bağda ortak elektron çifti, elektronegatifliği büyük atoma kayar. Bu atom kısmi negatif (δ⁻), diğeri kısmi pozitif (δ⁺) olur. Aynı cins atomlar arasındaki bağ apolardır (H₂, Cl₂, O₂, N₂).

Molekül polarlığı: Moleküldeki bağ kutuplarının bileşkesine bakılır. Geometri simetrikse kutuplar birbirini götürür ve molekül apolar olur; simetrik değilse molekül polar olur.

Moleküller arası etkileşimler zayıf çekimlerdir; bağ kopması değil, fiziksel hâl değişimi sırasında koparılan çekimlerdir. Etkileşimin türü, molekülün polarlığına ve yapısına göre değişir.

• Kuvvet sırası (genel): hidrojen bağı > dipol–dipol > London. Molekül kütlesi ve büyüklüğü arttıkça London kuvvetleri artar.
• Etkileşim güçlendikçe erime ve kaynama noktası yükselir, buharlaşma ısısı artar, uçuculuk azalır.
• Benzer benzeri çözer: Polar maddeler polar çözücüde (su), apolar maddeler apolar çözücüde (hekzan) çözünür.

• Buhar basıncı: Kapalı kapta denge hâlindeki buharın basıncıdır. Sıcaklık arttıkça artar; moleküller arası çekim güçlüyse düşüktür.
• Kaynama sıcaklığı: Buhar basıncı dış basınca eşit olduğunda sıvı kaynar. Dış basınç düştükçe kaynama noktası düşer. Örnek: H₂O, hidrojen bağı nedeniyle H₂S'ten daha yüksek kaynar.
• Viskozite: Sıvının akmaya karşı direncidir. Moleküller arası çekim arttıkça artar, sıcaklık arttıkça azalır. Örnek: Bal, sudan daha viskoz; ısıtılınca daha akıcı olur.
• Adezyon ve kohezyon: Kohezyon aynı cins moleküller arası, adezyon farklı cins moleküller (sıvı–kap) arası çekimdir. Su cam tüpte adezyon baskın olduğu için çukur menisküs, cıva kohezyon baskın olduğu için tümsek menisküs oluşturur.
• Yüzey gerilimi: Sıvı yüzeyini küçültmeye çalışan kuvvettir. Moleküller arası çekim arttıkça artar, sıcaklık arttıkça azalır. Suya deterjan eklemek yüzey gerilimini azaltır.