Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

Transkript

1 Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU hasanyolcu.wordpress.com

2 En az iki atomun belli bir düzenlemeyle kimyasal bağ oluşturmak suretiyle bir araya gelmesidir. Aynı atomda olabilir farklı atomlarda olabilir. H 2, O 2

3 O 2 molekülleri H 2 molekülleri S 8 Molekülü

4 Farklı elementlerin atomlarının kimyasal bağ sonucu bir araya gelmesidir.

5 Fe + S FeS Demir + kükürt Demir kükürt bileşiği

6 Demir Kükürt Demir kükürt bileşiği renk Gümüş yeşili Sarı Siyah

7 Demir sülfür karışımını mıknatısla birbirinde fiziksel yolla ayırabilirsiniz. Fakat FeS bileşiği oluştuktan sonra fiziksel yolla birbirinden ayıramazsınız

8

9 H 2 O Su molekülünün olması için iki hidrojen bir oksijen atomunun olması lazım.

10

11

12

13 Moleküler yapıda olmayan bileşikleri oluşturan atomlar arasında iyonik bağ vardır. Bu tür bileşikler iyonik yapılı bileşik olarak adlandırılır. Örneğin, kalsiyum oksit bileşiğinde kalsiyum ve oksijen iyonları arasında, sodyum iyodür bileşiğinde ise iyot ve sodyum iyonları arasında iyonik bağ bulunmaktadır

14

15

16 Molekül, element, bileşik, iyonik bağlı bileşik kovalent bağlı bileşik

17

18 Element Numara formatı Elektron Periyodik tablo grubu F 2, 7 Flor atomu 9 elektron sahiptir 2 Tanecisi birinci enerji seviyesinde geri kalan 7 si ikinci enerji seviyesindedir. 7 grup elementidir. Ne 2, 8 Ne 10 elektrona sahiptir 2 elektronu birinci enerji seviyesinde geri kalan 8 elektron 2. enerji seviyesindedir. İkinci enerji seviyesindeki elektron kapasitesi dolmuştur bu yüzden kimyasal reaksiyonlara girme isteği yoktur. 8. Grup elementidir.

19 Elementin Numara formatı Elektron Periyodik tablo grubu Na 2,8,1 2 elektronu 1. enerji seviyesinde 8 elektronu 2. enerji seviyesinde son 1 elektorun ise 3. enerji seviyesindedir. 1. Grup elementidir. Ca 2, 8, 8, 2 2 elektronu birinci enerji seviyesinde 8 elektronu 2. enerji seviyesinde diğer 8 3.enerji seviyesinde son 2elektronu ise 4. enerji seviyesindedir. 2. grup elementidir.

20 Bazı elementlerin elektron dizilimi

21 1.1. Elementlerin Elektron Alma-Verme-Ortaklaşma Eğilimleri Bileşikler, atomların elektron alma-verme veya ortaklaşa kullanma eğilimleri sonucu mu oluşurlar? Bileşiklerin oluşmasının elektron dizilimi ile ilişkisi var mıdır?

22 Sorular Hangi elementlerin atomları elektron almaya eğilimlidir? Hangi elementlerin atomları elektron vermeye eğilimlidir? Hangi elementlerin atomları elektronlarını ortaklaşmaya eğilimlidir?

23

24 Bağ Yapma Elektron Dizilimi İlişkisi Atomların elektron alma, verme ya da ortaklaşa kullanma eğilimini belirlemek için elektron dizilimine bakılır.

25 Elektron alma-verme ilişkisi Son katmanındaki elektron sayısı soy gazın son katmanındaki elektron sayısına yakın olan VA, VIA, VIIA grubundaki atomların çoğunluğu elektron alır. Son katmanında elektron sayısı 1, 2 ve 3 olan IA, IIA ve IIIA grubu atomlar (Hidrojen hariç) elektron verme eğilimindedir.

26 Elektron Ortaklaşa Kullanma Bor, Karbon ve Kükürt elektronlarını genellikle ortaklaşa kullanma eğilimindedir. Karbonun birinci katmanında 2, ikinci katmanında 4 elektron vardır. Karbon 4 elektron alabilir ya da 4 elektron verebilir. Ancak bileşik oluşurken bu durum gözlenmez. Çünkü karbon atomunun elektronlarını ortaklaşa kullanma eğilimindedir.

27 Elektron alma-verme eğilimi Periyodik Tablo nun sol tarafındaki elementler (metaller) elektron verme eğilimindedir. Periyodik Tablo nun sağ tarafındaki elementler (ametaller) elektron alma eğilimindedir. (Oksijen, Flor, Klor, Brom, İyot ) Soy gazların son katmanları elektronlarla tamamen doludur. Kararlı elektron düzenlerine sahiptirler. Diğer elementler de elektron alarak-vererek veya ortaklaşarak elektron düzenlerini soy gaz elektron düzenine benzetirler.

28

29 Periyodik Tablo

30 Periyodik Tablo da Gruplar IA, IIA, IIIA grubu elementlerinin son katmanında sırasıyla 1, 2 ve 3 elektron vardır. Periyodik cetvelin sol tarafındaki elementler elektron verme eğilimindedirler. VIA grubu elementlerinin son katmanında 6 elektron vardır. İki elektron aldıklarında -2 yüklü olurlar. Soy gaz elektron düzenine benzerler. VIIA grubu elementlerinin son katmanında 7 elektron vardır. Bir elektron aldıklarında -1 yüklü olurlar. Soy gaz elektron düzenine benzerler.

31 Soy Gazlar Kimyasal olaylara karşı son derece isteksizdirler. Erime ve kaynama noktaları oldukça düşüktür. Helyumun kaynama noktası C dir. Gaz halinde bulunurlar. Kararlı elektron düzenine sahiptirler. Soy Gaz He 2 Ne 10 Ar 18 Elektron dizilimi 2 2, 8 2, 8, 8

32 Alkali Metaller 1 H, 3 Li, 11 Na, 19 K, 37 Rb, 55 Cs, 87 Fr IA Elektron dizilimi 1 e- verdikerinde Soy Gaz elektron dizilimine benzerler Soy Gaz Elektron dizilimi 1 H 1 3 Li 2, 1 2 He Na 2, 8, 1 2, 8 Ne 10 2, 8 19 K 2, 8, 8, 1 2, 8, 8 Ar 18 2, 8, 8

33 Alkali Metallerin Özellikleri IA grubu elementleridir. Hepsinin son katmanında bir elektron vardır. Son katmanlarındaki 1 elektronunu verme eğilimindedirler. Aktif metaller olarak bilinirler. Isı ve elektriği iyi iletirler.

34 Toprak Alkali Metaller IIA Elektron dizilimi 2 e- verdiklerinde Soy Gaz elektron dizilimine benzerler Soy Gaz Elektron dizilimi 4 Be 12 Mg 2, He 2, 8, 2 2, 8 10 Ne 2 2, 8 20 Ca 2, 8, 8, 2 2, 8, 8 18 Ar 2, 8, 8

35 Toprak Alkali Metaller IIA grubu elementleridir. Hepsinin son katmanında iki elektron vardır. Son katmanlarındaki 2 e- verme eğilimindedirler. Alkali metallere göre tepkimeye girme eğilimi daha azdır. Erime ve kaynama noktaları daha düşüktür.

36 Halojenler VII A grubu elementleridir. Elementel hâlde 2 atomlu moleküller halinde bulunurlar. (F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) Bileşik oluştururken elektron alma eğilimindedirler. Oda koşullarında F 2, Cl 2 gaz, Br 2 sıvı, I 2 katıdır. Grupta yukarıdan aşağıya indikçe erime ve kaynama noktaları artar.

37

38

39 1.2. İyon Yükü ve Yükseltgenme Basamağı Yüksüz atomda, proton sayısı elektron sayısına eşittir. Atomlar, kararlı hâle gelebilmek için kendine en yakın soy gaz elektron düzenine erişmeye çalışır. Bunun için ya elektron alır ya da verirler.

40

41 İYON Nötr bir atom veya molekülün kimyasal değişim sonucu elektron kazanması veya kaybetmesiyle yüklü duruma geçmesidir. Mg +2, Na +1, OH -1 Katyon: Nötr bir atomun elektron kaybetmesiyle katyon oluşur. Pozitif yüklü iyondur. Na Atomu Na + iyonu 11 proton 11proton 11 elektron 10 elektron

42 Anyon: Atomun elektron alması sonucu anyon oluşur. Negatif yüklü iyondur. CI Atomu CI - İyonu 17 proton 17 proton 17 Elektron 18 Elektron

43 A -2 iyonunun 36 elektron, 45 nötron bulunduğuna göre, A elementinin kütle numarası kaçtır? 79

44 X -2 iyonu 3 elektron vererek X n iyonuna dönüşmektedir. Buna göre n kaçtır?

45 Atom birden fazla katmana sahipse, son katmanında 8 elektron bulunduğunda kararlıdır (Oktet kuralı). Yüksüz bir atomdan elektron alış-verişi sırasında proton ve nötron sayısı değişmez. Elektron sayısı değişir. Bir atom elektron veriyorsa pozitif (+) yüklü olur.

46 İyon Bir atom elektron alıyorsa negatif (-) yüklü tanecikler oluşturur. Pozitif ve negatif yüklü taneciklere iyon denir. yükü, element sembolünün sağ üst köşesine yazılır. Na +, F -, Mg 2+, O 2-

47 SO 3, N 2 O 5 gibi bileşiklerde iyon yükü terimi kullanılamaz. Çünkü burada iyon yoktur. Suda serbest iyonlar oluşturmazlar. Bu yüzden bu atomlarda iyon yükü yerine yükseltgenme basamağı kullanmak uygundur. Bütün atomlarda yükseltgenme basamağı kullanılabilir.

48 Elektron sayıları - yükseltgenme basamağı arasındaki ilişki Yükseltgenme Basamağı Son Katmandaki e- sayısı (Değerlik e- sayısı) Grup No 6C: 2, 4 +4, A 7N: 2, A 8O: 2, A 9F: 2, A 11Na: 2, 8, A 20Ca: 2, 8, 8, A 13Al: 2, 8, A

49

50 Yükseltgenme Basamaklarının Hesaplanması IA grubu elementleri +1, IIA grubu elementleri +2, IIIA grubu elementleri +3 yükseltgenme basamağına sahiptir. Li +, Na +, K +, Be 2+, Mg 2+, Ca 2+, Al 3+ Bileşiklerde Oksijenin yükseltgenme basamağı -2 dir. Peroksitlerde (H 2 O 2, Na 2 O 2, ) -1, OF 2 bileşiğinde +2 dir.

51 Hidrojen bileşiklerinde genellikle +1 dir. Hidrürlerde (NaH, MgH 2, ) -1 dir. Tüm bileşiklerde atomların yükseltgenme basamakları toplamı SIFIR dır.

52

53 İYONİK BİLEŞİKLER

54 İYONLARDAN BİLEŞİK OLUŞUMU Atomlar bağ oluşturmak üzere bir araya geldiklerinde, çekirdeklerindeki en uzak elektronlarla etkileşir. Kimyasal bağlarda en dış tabakadaki elektronlar etkindir. Bunlara değerlik elektronları denir. Atomların değerlik elektronları grup numaralarına eşittir.

55 Anyonlar

56 Katyonlar +1 yüklü +2 yüklü +3 yüklü H + Hidrojen Be 2+ Berilyum Al 3+ Alüminyum Li + Lityum Mg 2+ Magnezyum Cr 3+ Krom (III) Na + Sodyum Ca 2+ Kalsiyum As 3+ Arsenik (III) K + Potasyum Zn 2+ Çinko Sb 3+ Antimon (III) Cu + Bakır(I) Cu 2+ Bakır (II) Bi 3+ Bizmut (III) Ag + Gümüş Fe 2+ Demir (II) Fe 3+ Demir (III) Hg +2 2 Civa (I) Hg 2+ Civa (II) +4 yüklü NH + 4 Amonyum Cd 2+ Kadmiyum Sn 4+ Kalay (IV) H 3 O + Hidronyum Ni 2+ Nikel Pb 4+ Kurşun (IV)

57 BİLEŞİK FORMÜLLERİNİN YAZILMASI 1. Önce pozitif yüklü iyon, sonra negatif yüklü iyon yazılır. 2. Bileşikteki iyon yükleri toplamı sıfır olmalıdır. 3. Katsayılar en küçük tamsayı olacak şekilde yazılmalıdır.

58 Bileşik Formüllerinin Yazılması X n+ ve Y m+ arasında bileşik oluşumu Çaprazlama

59 Fe 2 O 3 bileşiğinde Demir (Fe) atomunun 2 tane, Oksijen (O) atomunun ise 3 tane olduğu görülür. Çok atomlu iyonlara kök denir. Eğer bileşik içerisinde kök varsa parantez içerisine alınır. Örneğin, Fe 2 (CO 3 ) 3 Demir III Karbonat bileşiğinde 2 tane Fe atomu ile 3 tane CO 3 - (Karbonat) iyonunun bulunduğu anlaşılır. Kök, bileşikte bir tane ise paranteze alınmaz. MgSO 4, Na 2 CO 3, KNO 3 gibi.

60

61 Bugün 13 milyonun üzerinde bilinen bileşik vardır. Bunların isimlerini bilmek oldukça zahmetli bir iştir. Bu zorluğu ortadan kaldırmak için isimlendirme işlemine başvurmuşlardır.

62 BİLEŞİKLERİN ADLANDIRILMASI Bileşikler içerdikleri element türüne göre ikiye ayrılırlar: 1. Metal Ametal Bileşikler 2. Ametal Ametal Bileşikler

63 Metal-Ametal Bileşiklerin Adlandırılması Genel Formül: Metalin Adı + Ametalin Adı

64 Metal-Ametal Bileşiklerin Adlandırılması Hidrojen (H - ) sonda ise HİDRÜR Oksijen (O 2- ) sonda ise OKSİT Kükürt (S 2- ) sonda ise SÜLFÜR Azot (N 3- ) sonda ise NİTRÜR Fosfor (P 3- ) sonda ise FOSFÜR F -, Cl -, Br -, I - sonda ise ÜR eki kullanılır.

65 Metalin Adı + Ametalin Adı Metal Ametal / Kök MgF 2 Magnezyum Florür CaO Kalsiyum Oksit CaCl 2 Kalsiyum Klorür Mg 3 N 2 Magnezyum Nitrür Al 2 S 3 Alüminyum Sülfür Ca(OH) 2 Kalsiyum Hidroksit Al 2 (SO 4 ) 3 Alüminyum Sülfat

66 Metalin birden fazla yükseltgenme basamağı varsa Metal Fe 2+ SO 4 2- Demir (II) Sülfat Fe 3+ 2(SO 4 ) 3 2- Demir (III) Sülfat Cu + Cl - Bakır (I) Klorür Cu 2+ Cl 2 - Bakır (II) Klorür Mn 2 7+ O 7 2- Mangan (VII) Oksit Cr 2 3+ (SO 4 ) 3 2- Krom (III) Sülfat Cr 6+ O 3 2- Krom (VI) Oksit Cr 2 3+ O 3 2- Krom (III) Oksit Ametal / Kök

67 Mg +2 CI - MgCI 2

68 Na + K + Mg 2+ Ca 2+ Al 3+ NaCl Sodyum klorür KCl Potasyum klorür MgCl 2 magnesyum Klorür CaCl2 Kalsiyum klorür AlCl3 aluminum Klorür Cl - Na2O sodium hidroksit O 2- Br - S 2- P 3-

69 İyonik Bileşiklerin Örgü Yapısı İyonik bileşikleri oluşturan birimler atomlar değil iyonlardır. Anyon ve katyonlar elektriksel itme ve çekme kuvvetlerini dengeleyecek şekilde bir araya gelerek düzenli bir kristal örgü yapısı oluşturur.

70 Sodyum Klorür ün Kristal Örgü Yapısı NaCl

71 İyonik Bileşiklerin Özellikleri İyonik bileşikler, iyonlar arasında kuvvetli elektriksel çekim kuvveti olduğundan katı halde bulunurlar. Katı halde elektrik akımını iletmezler. Eritildiklerinde ya da suda çözündüklerinde elektrik akımını iletirler. Erime ve kaynama sıcaklıkları çok yüksektir. Sert ve kırılgandırlar.

72 Birim hücre İyonik yapılarda tekrarlayan birimlere birim hücre denir. Kristal örgü yapısı nedeniyle yemek tuzu olarak bilinen NaCl molekülü Na 6 Cl 6 şeklinde yazılabilir. Fakat en sade şekilde yazım kabul gördüğünden NaCl şeklinde yazılır.

73 Kovalent Bileşikler 2. Ünite 3. Bölüm

74

75

76

77

78 Kovalent Bileşiklerin Oluşumu

79 MOLEKÜLER BİLEŞİKLER Metal olmayan elementler arasında olan bileşiklerdir. Kovalent bağlı bileşiklerdir. Atom sayısını belirtmek için latince kelimeler kullanılır. Bir İki Üç Dört Beş Altı Yedi Sekiz Dokuz On Mono Di Tri Tetra Penta Hegza Hepta Okta Nona Deka

80 MOLEKÜLER BILEŞIKLERIN İSİMLENDİRİLMESİ CO CO 2 N 2 O SO 3 NH 3 H 2 O PCI 5 SF6 Karbon monoksit Karbon dioksit Diazot oksit Kükürt trioksit Amonyak (özel ismi) Su Fosfor pentaklorür Kükürt hekza florür

81