KİMYASAL BAĞLARIN TARİHSEL GELİŞİMİ
(M.Ö. 483-423) Empedokles; tabiatta bulunan 4 elementi bir arada tutan sevgi ve iten nefret güçleri vardır. Tabiatta madde ve kuvvet iki ayrı ilkedir.
Demokrit (M.Ö. 460-370); Buğdayın bölünerek una dönüşmesi, büyük kum taneciklerinin ufalanmasını, hatta en saf madde olan altının bile aşınmasını görüyor, öyleyse atom; “maddelerin bölünemeyen en küçük birimi olmalıdır,” fikrine götürüyordu. Ona göre hareket, hem maddelerin hem de onların en küçük tanecikleri olan atomların özelliğidir. Atomların bir arada tutularak maddeyi oluşturduğunu var sayıyordu. Demokritos’a göre bütün maddelerin atomları aynı, ancak atomların dış yapıları farklıydı. Örneğin suyun atomları pürüzsüz olduğundan kaygan ve akışkan, demir atomları sert ve pürüzlü olduğundan bir birlerine yapışıklardı.
Eski bilim insanlarının diğer bir bağ görüşü de Çengelli İğneler modelidir. Atomlar bu çengeller sayesinde tutunarak bağları oluşturuyordu.
Bağ kavramında ki bu günkü anlamdaki gelişmeler Avagadro’ nun bazı atomların molekül şeklinde buluna bileceğini açıklamasıyla hız kazandı. İki atom bir arada bulunuyorsa mutlaka bu atomları bir arada tutan bir kuvvet olmalı fikri bağlar konusundaki çalışmaları hızlandırdı.
Bu gün biliyoruz ki kimyasal bağ; atomların elektron alış verişleri ve ya ortaklaşa kullanmalarıyla oluşmuştur. Bu konu ilerde detaylarıyla incelenecektir.
MADDENİN HALLERİ VE KİMYASAL BAĞLAR
Maddeler tabiatta 3 temel halde bulunurlar.
Bunlar; Katı, sıvı ve gaz halleridir. (plazma hali özel bir haldir)
Şekilde de görüldüğü gibi katılarda moleküller bir biriyle tamamen bağımlı, sıvılarda yarı bağımlı, gazlarda ise tamamen bağımsızdır. Bunun sebebi; moleküller arsındaki bağın durumundan kaynaklanmaktadır. Katılarda moleküller arası etkileşim kuvvetli, sıvılarda daha zayıf, gazlarda tamamen zayıflamıştır.
Benzer biçimde atomlar ve iyonlar arasında da bağlar vardır. Atomlar ve iyonlar arasındaki bağlar, moleküller arasındaki bağlara göre daha kuvvetlidir.
Atomlar soy gaz ya da asal gazlara benzemek için, elektron alırlar verirler ya da elektronlarını ortaklaşa kullanırlar. Böylece atomlar arasındaki bağlar meydana gelir. Daha doğrusu atomlar ya dubletini (son yörüngesindeki elektron sayısını 2 ye tamamlamak için), ya da oktedini tamamlamak için elektron alırlar yada verirler.
Elektron veren atom verdiği elektron sayısı kadar + yükle yüklenir. Bu şekilde katyonlar meydana gelir.
Mesela;
1Li; 2)1 ; 1 elektron vererek, dubletini tamamlar ve +1 yükle yüklenir, Li+ iyonu oluşur.
11Na;2)8) 1; 1 elektron vererek, oktedini tamamlar ve +1 yükle yüklenir, Na+1 iyonu oluşur.
12Mg;2)8) 2; 2 elektron vererek, oktedini tamamlar ve +2 yükle yüklenir, Mg+2 iyonu oluşur.
17Cl;2)8)7; 1 elektron alarak, oktedini tamamlar ve -1 yükle yüklenir, Cl-1 iyonu oluşur.
Grup çalışması;
ASAL GAZ:(SOYGAZLAR)
Oktedini veya dubletini tamamladıklarından, kararlı atomlardır. Elektron alma verme ihtiyacı duymazlar. Bunlardan He;dubletin, Ne,Ar,Kr,Xe,Rn ise oktedini tamamlamışlardır.
|
I.grup: 1A grubu elementlerinin katman elektron dağılımını yaparak iyon yükünü gösteriniz.
II.grup: 2A grubu elementlerinin katman elektron dağılımını yaparak iyon yükünü gösteriniz.
III.grup: 3A grubu elementlerinin katman elektron dağılımını yaparak iyon yükünü gösteriniz.
IV.grup: 7A grubu elementlerinin katman elektron dağılımını yaparak iyon yükünü gösteriniz.
V.grup: 8A grubu elementlerinin katman elektron dağılımını yaparak iyon yükünü gösteriniz.
ELEKTRİKSEL ÇEKME VE İTME
Örnek : İki plastik çubuk yünlü kumaşa sürtüldüğünde, yünlü kumaştan plastik çubuklara elektronlar yani (–) yükler geçerler. Plastik çubuklar elektron aldığı için negatif (–) yükle yüklenirler ve aynı cins elektrik yüküyle yüklü plastik çubuklar birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerini iterler.
Örnek : İki cam çubuk ipek kumaşa sürtüldüğünde, cam çubuklardan ipek kumaşa elektronlar yani (–) yükler geçer. Cam çubuklar elektron kaybettiği için pozitif (+) yükle yüklenirler ve aynı cins elektrik yüküyle yüklü cam çubuklar birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerini iterler.
Örnek : Elektriklenmiş plastik ve cam çubuklar birbirlerine yaklaştırılırsa üzerlerinde farklı cins elektrik yükleri birikeceğinden birbirlerini çekerler.
• Aynı cins maddeler aynı yollarla elektriklenip birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerine dokunmadan birbirlerini iterler. Aynı cins maddeler elektriklenirse üzerlerinde aynı cins elektrik yükleri birikir yani maddeler aynı cins elektrik yüküyle yüklenirler. Aynı cins elektrik yüküyle yüklü cisimler birbirlerini iterler.
• Farklı cins maddeler aynı yollarla elektriklenip birbirlerine yaklaştırılırsa birbirlerine dokunmadan birbirlerini çekerler. Farklı cins maddeler elektriklenirse üzerlerinde farklı cins elektrik yükleri birikir yani maddeler farklı cins elektrik yüküyle yüklenirler. Farklı cins elektrik yüküyle yüklü cisimler birbirlerini çekerler.
• Elektriklenmiş cisimler arasındaki uzaklık artarsa itme veya çekme kuvveti azalır.
• Elektriklenmiş cisimler üzerindeki elektrik yüklerinin sayısı (miktarı) artarsa itme veya çekme kuvveti artar.
|
Kimyasal Bağ ve Elektriksel Çekme-İtme Kuvvetleri İlişkisi
Bildiğimiz gibi, zıt yüklü iyonlar bir birilerini çekerler fakat aynı yüklü iyonlar bir birlerini iterler. Yan taraftaki deneyde bu konu detaylı olarak işlenmiştir.
Mesela; NaCl bileşiğinde.
11Na;2)8) 1; 1 elektron vererek, oktedini tamamlar ve +1 yükle yüklenir, Na+1 iyonu oluşur.
17Cl;2)8)7; 1 elektron alarak, oktedini tamamlar ve -1 yükle yüklenir, Cl-1 iyonu oluşur.
Böylece + ve + yükler arasında oluşan elektro statik çekim kuvvetine İYONİK BAĞ denir. Daha geniş anlamda, “farklı iyonlar arasında gerçekleşen elektro statik çekim”, olarak ta tarif edilebilir. İyonik bağlı bileşikler oda şartlarında katı halde bulunurlar. Katı halde elektrik akımını iletmezler. Ancak eriyik ve çözeltileri iletkendir
Örnek; CaO bileşiğinin yapısını inceleyelim.
20Ca;2)8)8)2; 2 elektron vererek, oktedini tamamlar ve +2 yükle yüklenir, Ca+2 iyonu oluşur.
8O;2)6; 2 elektron alarak, oktedini tamamlar ve -2 yükle yüklenir, O-2 iyonu oluşur.
Çaprazlama kuralına göre, Ca+2O-2→Ca2O2 olur. Sadeleştirilme yapılarak CaO formülü elde dilmiş olur.
ETKİNLİKLER:
|
ATOM
|
KATMAN ELEKTRON DİZİLİMİ
|
ALA BİLECEĞİ İYON YÜKÜ
|
METAL/AMETAL/SOYGAZ
|
|
1H
|
1)
|
|
|
|
2He
|
2)
|
|
|
|
3Li
|
2) 1)
|
|
|
|
4Be
|
|
|
|
|
5B
|
|
|
|
|
6C
|
|
|
|
|
7N
|
|
|
|
|
8O
|
|
|
|
|
9F
|
|
|
|
|
10Ne
|
|
|
|
|
18Ar
|
2) 8) 8)
|
|
|
|
36Kr
|
|
|
|
|
54Xe
|
|
|
|
|
11Na
|
|
|
|
|
19K
|
|
|
|
|
37Rb
|
|
|
|
|
55Cs
|
|
|
|
|
12Mg
|
|
|
|
|
20Ca
|
|
|
|
|
38Sr
|
|
|
|
|
56Ba
|
|
|
|
|
88Ra
|
|
|
|
|
13Al
|
|
|
|
|
14Si
|
|
|
|
|
15P
|
|
|
|
|
16S
|
|
|
|
|
17Cl
|
|
|
|
|
35Br
|
|
|
|
|
35I
|
|
|
|
|
