Ch2o Lewis Yapısı
[1]
KIMYASAL BAGLAR : TEMEL KAVRAMLARBAGLAR: Bir kimyasal bag, atomlari veya atom gruplarini belli bir uzaklikta ve birarada tutmaya yetecek kuvvettir ve kimyasal baglanma sonucu, atomlardan olusan molekuller arasinda da molekuller arasi baglanma kuvvetleri ortaya cikar.Iyonik bag, Kovalent bagLEWIS KURAMI: 1916 (G.N. Lewis, I. Langmuir, W. Kassel)1- Elektronlar, ozellikle de dis kabuk elektronlari (degerlik) kimyasal baglanmada temel rol oynar.2-Bazi durumlarda elektronlar bir atomdan digerine verilir. Boylece olusan arti ve eksi yuklu iyonlar birbirlerini iyonik baglar adi verilen elektrostatik kuvvetlerle cekerler.3- Diger durumlarda eslesmis iki yada daha fazla elektron, atomlar arasinda ortaklanir. Elektronlarin bu ortaklanmasina kovalent bag denir.4-Elektronlarin bir atomdan diger atoma verilmesi yada ortaklanmasi, her atomun kararli elektron dagilimina sahip olmasi seklinde olur. Genellikle bu dagilim, dis kabuk elektronlarinin sekiz (oktet) oldugu soy gaz dagilimidir.
[2]
Lewis simgeleri ve Lewis yapilariLewis simgesi, ic kabuk elektronlari ve cekirdegi gosteren bir simge ile dis kabuk elektronlarini (degerlik) gosteren noktalardan olusur.Kukurt: [Ne]3s23p4Noktalar simgenin 4 tarafina yerlestirilebilir (ust, alt, sag ve sol). Her bir taraf en fazla iki elektron alabilir. Bas grup elementlerinin degerlik elektronlarini gosteren nokta sayisi grup numarasi ile aynidir.
[3]
Degisik elementlerinLewis simgeleri:
[4]
Lewis YapisiLewis yapisiKitaptan ornek 11-2 ye bakiniz (Iyonik bilesiklerin Lewis yapilarina ornekler)Lewis yapisi, kimyasal bagdaki elektron alisverisini ya da ortaklanmasini gosteren Lewis simgelerinin biraraya gelmis seklidir.
[5]
Kovalent BagKovalent bag, bir elektron ciftinin atomlar arasinda ortaklasa kullanilmasiyla olusur. Baglayici elektron ciftiOrtaklanmamis elektron cifti
[6]
Cok Katli Kovalent BaglarBir cift elektronun paylasildigi kovalent baglara tekli kovalent bag (single) denir. Bazi molekullerde ise oktet kuralina uyabilmek icin birden fazla elektron ciftinin ortaklasa kullanilmasi soz konusudur. Eger iki elektron cifti ortaklasilmis ise ikili kovalent bag (cift bag=double bond), uc elektron cifti ortaklasilmis ise uclu kovalent bag olusur (triple bond).Bag derecesi: Iki atom arasindaki kovalent baglarin sayisina bag derecesi denir. Tek bagli, cift bagli ve uclu bagli bilesiklerde bag derecesi sirasi ile 1, 2 ve 3 tur. Genellikle bir periyotta atomun buyuklugu arttikca cift ve uclu baglar olusturma egilimi azalir. Genellikle 2. periyot elementleri olan C, N, O ve S cift ve uclu baglar yaparak oktet kuralini saglarlar.Bag uzunlugu: Kovalent bagi olusturan atomlarin merkezleri arasindaki uzakliktir.N-N 1.47Å H-H 0.74 Å C-C 1.54 Å C-O 1.43 Å N=N 1.24Å H-C 1.1 Å C=C 1.34 Å C=O 1.20 Å N=N 1.10Å H-O 0.97 Å C=C 1.20 Å O-O 1.45 Å
[7]
Polar Kovalent BaglarElektronlar iki atom arasinda her zaman esit sekilde ortaklanmaz. Bu tip esit olmayan ortaklanmayla olusan baglara polar kovalent baglar denir. Boyle bir bagda elektronlar daha cok ametal element tarafindadir. H2 molekulundeki iki H, ve Cl2’deki iki Cl atomu arasinda elektron yuk yogunlugu esittir. Her iki molekulde atomlarin ilgisi ayni oldugu icin elektronlar esit ortaklanmistir. Arti ve eksi yuklerin merkezleri atomlarin cekirdeklerini birlestiren dogrunun tam ortasinda cakistigindan her iki molekulde apolardir.Polar kovalent baglarda ise atomlardan birinin digerine gore elektrona afinitesi daha yuksektir. Elektron afinitesi yuksek olan atom ortaklasilmis elektronlari daha cok ceker. Bu nedenle elektron yogunlugu afinitesi yuksek olan atoma daha yakindir. Eger bu goreceli olan cekim yeterince buyuk ise bag iyonik bir bagdir. H HCl ClH ClAtom cekirdegiArti yuk merkeziEksi yuk merkezi
[8]
ElektronegatiflikElektronegatiflik (EN) bir atomun bagli oldugu diger atomlardan elektron cekme yetenegidir. Elektronegatiflik, bir atomun iyonlasma enerjisi (I) ve elektron ilgisi (EA) ile ilgilidir. Eger bir atomun EA’si buyuk, I’ si de yuksek ise bu atom hem baska atomlardan elektron kolayca koparirken kendi elektronlarinin koparilmasina rezistani yuksek olacaktir. Boyle bir atomun elektronegativitesi yuksek olacaktir.Elektronegatiflik degerlerinden hareketle bir kovalent bagin ne kadar polar oldugunu bilebiliriz. Buna, bagli atomlarin EN degerleri arasindaki farkin mutlak degeri olan elektronegatiflik farkindan (ΔEN) anlariz. Eger iki atomun ΔEN degeri cok kucukse, bunlar arasindaki bag oldukca kovalenttir, cok buyukse oldukca iyoniktir. Bu degerlerin ortasinda ise bag polar kovalenttir. (Bak Sekil 11-7).Bilesik F2 HF LiFΔEN 4.0 - 4.0 = 0 4.0 - 2.1 = 1.9 4.0 - 1.0 = 3.0Bag tipi Apolar kovalent Polar kovalent Iyonik
[9]
Elektronegativiteden hareketle bag tipini su genel kurallarla saptayabiliriz: -Eger elektronegativiteler esit ise, bag apolar kovalenttir (ΔEN = 0) -Eger iki atom arasindaki ΔEN 0’dan buyuk ve 2’den kucuk ise, bag polar kovalenttir.-Eger ΔEN 2 veya daha buyuk ise bag iyonik bir bagdir.
[10]
Lewis yapilarinin yazilmasiIskelet yapilari: Bu yapi atomlarin bag olusturmak icin hangi sirayla bir araya geldiklerini gosterir. Lewis yapisi yazilmadan ilk iskelet yapi belirlenmelidir.CHHO HCHHHCH3CH2OHMerkez atomUc atomKurallar: -Hidrojen atomu her zaman uc atomdur (istisna-bor-hidrojen bilesikleri).-Merkez atomlari genellikle elektronegatiflikleri en dusuk olanlardir. O atomlarinin merkez atomu oldugu baslica durumlar peroksi (-O-O-) veya hidroksi (-O-H) iceren yapilardir. Bunun disinda uc atomudur.-Karbon atomlari her zaman merkez atomlardir.-Zincir yapisindaki cok sayidaki organik molekuller disindaki molekullerin ve cok atomlu iyonlarin genellikle toplu ve simetrik yapilari vardir.
[11]
Lewis yapilarinin yazilmasiIzlenecek yol:1- Yapidaki degerlik elektronlarinin toplam sayisini belirleyiniz.2- Iskelet yapisini yazip, atomlari bu yapida tekli kovalent baglarla baglayiniz.3- Bu sekilde olusturulan her tekli bag icin toplam degerlik elektronlarindan iki cikariniz.4- Kalan degerlik elektronlarindan once, uc atomlarin oktetlerini, sonra da mumkunse merkez atomunun ya da atomlarinin oktetini tamamlayiniz.5- Bu durumda merkez atomun okteti eksik ise, uc atomlarin baga girmeyen elektron ciftleriyle katli kovalent baglar olusturunuz.Soru: PCl3 icin Lewis yapisini gosteriniz?1. P = 5 Cl = 3x7 = 21 Toplam=26 degerlik elektronu2. Iskelet yapisi kurallara dayanarak asagidaki gibi olmalidir.3. Uc tekli bag icin 26 - (2x3) = 20 elektron4. Uc atomlarin okteti tamamlaninca yapi asagidaki gibi olmalidir.20 – 18 = 2 elektron kaldi.5. Merkez atomun okteti tamamlanirsa:
[12]
Formal Yuk: Bazi durumlarda bir bilesik icin oktet kuralina uyan birden fazlaLewis yapisi yazilabilir. Bu durumda hangisinin dogru oldugunu tesbit edebilmek icin formal yukleri bulmak gerekir. Formal yuk; Lewis yapilarinda bazi atomlarin gorunen yukleridir. Bu durum atomlarin kovalent baga esit elektron katkisi yapmadiklari zaman ortaya cikar. Lewis yapilarinin yazilmasinda once formal yuklerin olup olmadigi daha sonra bunun kurallara uyup uymadigi belirlenmelidir.Kurallar:-Ortaklanmamis butun elektron ciftleri, hangi atomda ise o atoma ait sayilir.-Baglayici elektronlar, baglanan atomlar arasinda esit paylastirilir.-Bir atomun bag yapmamis haldeki elektron sayisindan Lewis yapisindaki elektron sayisinin cikarilmasi ile elde edilen yuk olan formal yuku bulunur.Formal Yuk (FY)= degerlik elektronlari sayisi – ½ (baglayici elektronlarinsayisi) - ortaklanmamis elektron ciftleri sayisiSoru1. NO+, SO4-2 ve CH2O icin Lewis yapilarini gosteriniz.
[13]
Ornek: CO2 (Ayrica kitaptan ornek 11-7’yi incele)Karbon 4 degerlik elektronuna, oksijen 6 degerlik elektronuna sahiptir. Lewis yapimizin toplam valens elektron sayisi 16 olmalidir.Lewis yapilari yazilirken, formal yuklerin olmayacagi veya en az olacagi yapiyi bulmaya gayret edilmelidir.Formal yuk gerekiyorsa mumkun olan en az degerde olmalidir.Genellikle eksi formal yukler daha elektronegatif atomlarda ve arti formal yukler ise elektronegatifligi az olan atomlarda gozlenir.Bir Lewis yapisinda atomlarin formal yuklerinin toplami, notr bir molekul icin sifir ve cok atomlu bir iyon icin iyonik yuke esit olmalidir.
[14]
REZONANSOzon’un (O3) Lewis yapisi (O3)1. Valens elektronlari toplami = (6x3) = 18 2. Iskelet yapisi3. Merkez atoma bagli atomlari oktet kuralina uydur4. Merkez atom uzerine geri kalan elektronlari yerlestir (18-16 = 2)5. Merkez atom oktet kuralina uyuyormu? HayirCifte bag olustur ilk olarak6. Merkez atom oktet kuralina cifte bag olusturunca uyuyor. Islem tamam.
[15]
O3Ozon’un (O3)’da problem: Merkez atom ve diger iki oksijen arasindaki bag uzunluklari ayni degere sahiptir. Ama cifte bagin daha kisa olmasi gerklidir.O2 molekulunde O-O bag uzunlugu 1.21Å, H2O2’de ise 1.47 Å dur. Ozondaki baglar tekli ve ikili baglar arasindadir. Bu gucluk ozon’un yapisinin yukaridaki yapilardan hicbiri olmayip, bunlarin melezi oldugu kabullenerek giderilebilir. Bu durum asagidaki gibi gosterilir ve iki yada daha fazla Lewis yapisinin yazilabildigi, ancak dogru yapinin yazilamadigi duruma rezonans denir.
KİMYASAL BAĞLAR IV.DERS Benzenin altıgen yapısı ilk kez Friedrich August Kekule von Stradonitz (1829 – 1896) tarafından önerilmiştir. Lewis Nokta Simgeleri Atomlar, çok daha kararlı bir (soy gaz) elektron dağılımına ulaşmak için bir araya gelirler (Gilbert Lewis). Kimyasal bağ oluşumunda atomların değerlik elektronları etkileşir. Lewis nokta simgesi elementin atomundaki her bir değerlik elektronuna karşılık gelen bir noktadan oluşur. Grup e- konfigrasyonu Değerlik e1A ns1 1 2A ns2 2 3A ns2np1 3 4A ns2np2 4 5A ns2np3 5 6A ns2np4 6 7A ns2np5 7 2 Baş grup elementlerinin ve soy gazların Lewis nokta simgeleri 3 İyonik Bağ Zıt yüklü iyonların birbirini çekmesiyle oluşur. Ürün katıdır. Düşük iyonlaşma enerjisine sahip elementlerle (metaller) yüksek elektronegativiteye sahip elementler (ametaller) arasında olur. Li + F 1 22s22p5 1s22s1s LiF e- + Li+ + Li+ F [He] 1s 1s2[2Ne] 2s22p6 Li Li+ + e- F F - F - Li+ F - 4 Elektronegatiflik (EN) Bir atomun kimyasal bir bağdaki elektronları kendine çekme yeteneğinin bir ölçüsüdür. EN, elektron ilgisi (Eİ) ve iyonlaşma enerjisiyle (İE) ilgilidir. Buna göre yüksek Eİ ve yüksek İE’ye sahip flor (F) gibi bir atomun EN’si de yüksek olur. Eİ’si ve İE’si düşük olan sodyumun (Na) EN’si ise düşüktür. EN göreceli bir kavramdır. Yani bir elementin EN’si diğer elementlerin EN’sine bağlı olarak (hesaplamayla) ölçülebilir (Eİ ise deneysel olarak ölçülür). Amerikalı kimyacı L. Pauling, birçok elementin göreceli EN’sini hesaplamıştır. Bir periyotta soldan sağa gidildikçe EN artar (metalik karakter azalır). Gruplarda ise aşağı doğru gidilirken metalik karakter artarken EN azalır. Ancak, geçiş elementleri arasındaki farklılıklar düzenli değildir. 5 EN’si en yüksek olanlar elementler sağ üst köşede yer alırken, EN’si en düşük olanlar ise sol alt köşede toplanmıştır. Buna göre EN’leri birbirinden oldukça farklı olanlar (NaCl ve CaO gibi) iyonik bağ oluşturma eğilimdedirler (D(EN) ≥ 2,0). Not: Eİ izole bir atomun ek bir elektronu çekme yeteneğiyken 6 EN ise bir atomun bağ elektronlarını çekme yeteneğidir. Kovalent Bağ İki atom bir veya daha fazla elektron çiftini ortaklaşa paylaştıkları zaman bir kovalent bağ oluşur. H2’nin oluşumu: İki hidrojen atomu birbirine yaklaştıkça, her bir atomun elektronları diğer atomun çekirdekleri tarafından çekilir. Elektronlar zıt spinliyse iki çekirdek arasında aynı bölgeyi (orbital) kullanırlar. Çekirdekler arası itme ile elektron-çekirdek çekim kuvvetleri eşitlendiğinde (en düşük enerjili hal, - 436 kJ/mol) ise iki hidrojen atomu arasında bir elektron çifti paylaşılır yani bir kovalent bağ oluşur. H2 için çekirdekler arası mesafe 0,74 Å bulunmuştur. Bundan daha yakın mesafelerde ise itme kuvvetleri çekim kuvvetlerinden daha fazla olur ve kararsızlık artar. H2 oluşumu için gereken en düşük enerjinin mutlak değeri kadar enerji sağlandığında molekül atomlarına ayrışır (H + H). 7 Kovalent Bağ F2 molekülünün oluşumu F 7e- + F F F 7e- 8e- 8e- F2‘nin Lewis yapısı Ortaklanmamış Tek kovalent bağ çiftler Ortaklanmamış çiftler F F Ortaklanmamış çiftler F F Ortaklanmamış çiftler Tek kovalent bağ 8 Suyun Lewis yapısı H + O + H Tek kovalent bağ H O H or H O H 2e-8e-2eÇift bağ : İki atom iki elektron çiftini paylaşır. O C O ya da O O C çift bağlar - 8e- 8e8e Çift bağ Üçlü bağ : İki atom üç elektron çiftini paylaşır. N N Üçlü bağ 8e-8e ya da N N üçlü bağ 9 Bağ Uzunlukları Atomlar arasında ne kadar fazla bağ varsa atomlar birbirine o kadar yaklaşır (bağ kısalır) ve bağı kırmak zor hale gelir (bağ enerjisi artar). Bağlı iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığa bağ uzunluğu denir. Üçlü bağ < İkili bağ < Tekli bağ 10 H2 gibi atomları aynı olan bir molekülde elektronların eşit paylaşılması olağan bir durum iken HF gibi bir molekülde H ve F, bağ elektronlarını eşit paylaşmaz. Çünkü EN’si (F) diğerine (H) göre yüksek olan atom, bağ elektronlarını daha fazla kendine çeker (polar kovalent bağ ya da polar bağ, 0,3 ≤ D(EN):< 2,0). EN farkı 0,3’ün altındaysa apolar kovalent bağ ya da tam kovalent bağ olur. H2 tam kovalent bağdır (D(EN):0,0 ). elektronca fakir bölge H elektronca zengin bölge F e- zayıf e- zengin H d+ F d- 11 D(EN) Bağ tipi 0,3 > ve ≥ 0,0 Kovalent 0,3 ≤ ve < 2,0 Polar Kovalent 2 İyonik Elektronegativitedeki fark artar Kovalent Polar Kovalent İyonik e- paylaşımı Kısmi e- transferi e- transferi 12 Örnek Soru: CsCl, HF, H2S ve H2NNH2’deki NN bağını iyonik, polar kovalent ya da kovalent olarak sınıflandırınız. Cs – 0,7 Cl – 3,0 3,0 – 0,7 = 2,3 İyonik H – 2,1 F – 4,0 4,0 – 2,1 = 1,9 Polar Kovalent H – 2,1 S – 2,5 2,5 – 2,1 = 0,4 Polar Kovalent N – 3,0 N – 3,0 3,0 – 3,0 = 0 Kovalent F atomu bütün bileşiklerinde -1 değerliğini alır? 13 Lewis Yapılarının Yazılması 1. Elektronegativitesi en az olan atom (H hariç) merkez atom seçilerek molekülün iskelet yapısı çizilir. 2. Atomların değerlik elektronları toplanır. Anyonların her bir yükü için 1 e- eklenirken katyonların her bir yükü için ise 1 e- çıkarılır. 3. Atomlar arasına tekli kovalent bağ çizilerek her bir atomun okteti tamamlanır (H hariç). 4. Yapının elektron sayısı fazla olduğunda ikili ya da üçlü bağ çizilir. 14 Örnek: NF3’ün Lewis yapısı 1 – N’nin EN’si en az olduğu için merkez atomdur. 2 – Değerlik elektronlarının sayısı: N - 5 (2s22p3) and F - 7 (2s22p5) 5 + (3 x 7) = 26 değerlik elektronu 3 – Atomlar arasına tekli bağlar çizilir ve atomların okteti tamamlanır. 4 - Yapının elektron sayısı kontrol edilir. 3 tek bağ (3x2) + 10 e- çifti (10x2) = 26 değerlik elektronu F N F F 15 Örnek: (CO32-)’ın Lewis yapısı 1 – Merkez atom C’dir. 2 – Değerlik elektronları: C - 4 (2s22p2), O - 6 (2s22p4) ve anyonun yükü 4 + (3 x 6) + 2 = 24 değerlik elektronu 3 – Atomlar arasına tekli bağlar çizilir ve oktetleri tamamlanır. 4 - Yapının elektron sayısı kontrol edilir. 3 tek bağ (3x2) + 10 e- çifti (10x2) = 26 değerlik elektronu Elektron sayısını azaltmak için çift bağ çizilir. 2- O C O O 2 tek bağ (2x2) = 4 1 çift bağ = 4 8 e- çifti (8x2) = 16 Toplam = 24 16 Örnek: HNO3’in Lewis yapısı O N O H O N O O (a) (b) O H Doğru yapının b olduğunu hesapla gösteriniz. 17 Formal Yük ve Lewis Yapısı Formaldehit (CH2O) için iki iskelet yapı çizilebilir: H H C O H C O H En uygun Lewis yapısını belirleyebilmek için izole bir atomdaki değerlik elektronları sayısından o atomun Lewis yapısındaki elektronların sayısı arasındaki fark (Formal yük) alınır. Lewis yapısındaki = izole bir atomun formal yükü Bağ İzole atomun yapmayan değerlik elektronları - elektronların sayısı - 1 2 ( Bağ yapan elektronların sayısı ) Bir molekül ya da iyondaki her bir atomun formal yükleri toplamı, molekül ya da iyonun yüküne eşit olmalıdır. Çünkü önceki gösterimdeki aşırı yük ayırımı kararsızlığa sebep olur. 20 1. Nötr moleküller için formal yükün sıfır olduğu yapı tercih edilir. 2. Katyonlar (ya da anyonlar) için formal yüklerin toplamı pozitif yüke (ya da negatif yüke) eşit olmalıdır 3. Daha küçük formal yüklü yapılar daha büyüklerine göre tercih edilir. 4. Benzer formal yüklere sahip moleküller içerisinden negatif formal yüklü EN’si en yüksek atomlu yapı seçilir. Örnek: Nitrozil klorür (NOCl) için hangi Lewis yapısı seçilmelidir? +1 Cl N -1 O 0 Cl N 0 O 21 1. Karbon dört bağ oluşturur (4 tekli, 2 ikili, 2 tekli ve 1 çift ya da 1 tekli ve 1 üçlü bağ şeklinde). 2. Nötr türlerde, azot üçlü ve oksijen ise ikili bağ yapar. 3. Pozitif iyonlarda, azot 4 (NH4+ gibi) ve oksijen ise 3 (H3O+ gibi) bağ yapar. 4. Karbon, N, O ya da S ile çift ya da üçlü bağ oluşturabilir. Örnek: Bir N, bir C ve bir H atomundan oluşan bir molekülün Lewis yapısını çiziniz. Söz konusu molekül HCN’dir. H C N 22 Rezonans Tam olarak tek bir Lewis yapısıyla gösterilemeyen bir molekülün, iki ya da daha fazla sayıdaki Lewis yapılarından birisidir. Rezonans yapılarda bağlardaki elektronların yeri değişir. (O3)’un rezonans yapıları + O O O - O + O O (CO32-)’ın rezonans yapıları - O C O O - O C O O - - - O C O O - 23 Oktet Kuralından Sapmalar Bazı kararlı moleküllerin merkez atomunu çevreleyen elektronların sayısı sekizden az olabilir (eksik oktet). BeH2 BF3 B – 3e3F – 3x7e24e- Be – 2e2H – 2x1e4e- F B H F Be H 3 tek bağ (3x2) = 6 9 e- çifti (9x2) = 18 Toplam = 24 F 24 Bazı moleküller tek sayıda elektron içerebilir. Oktetin tamamlanmasında çift sayıda elektron olması gerekirken NO ve NO2 moleküllerinde bu kural geçerli değildir. + N O O N O Tek elektronlu moleküllere radikal denir. Radikaller eşleşmemiş elektronları sebebiyle kovalent bağ oluşturmaya meyillidir. 3. periyot elementleri ise 3s ve 3p orbitallerine ilave olarak bağlanmada kullanabilecekleri 3d orbitallerine de sahip olduklarından merkez atom olarak oluşturdukları bazı moleküllerde okteti aşarlar (genişlemiş oktet). F F F Örneğin SF6 molekülünde merkez kükürt atomu S ([Ne]3s23p4) çevresinde 12 elektron vardır. Not: Soygazlar sadece genişlemiş oktet verir. F F F 25 Bağ Enerjisi Gaz halindeki 1 mol molekülde, belirli bir bağı kırmak için gereken entalpi (maddenin yapısında depoladığı her türden enerjilerin toplamı) değişimidir. Bağ Enerjisi DH0 = 436,4 kJ H2 (g) H (g) + H (g) Cl2 (g) Cl (g) + Cl (g) DH0 = 242,7 kJ HCl (g) H (g) + Cl (g) DH0 = 431,9 kJ O2 (g) O (g) + O (g) DH0 = 498,7 kJ O O N2 (g) N (g) + N (g) DH0 = 941,4 kJ N N Tekli bağ < İkili bağ < Üçlü bağ 26 Çok atomlu moleküllerin ortalama bağ enerjileri H2O (g) OH (g) H (g) + OH (g) DH0 = 502 kJ H (g) + O (g) DH0 = 427 kJ Ortalama OH bağı entalpisi = 502 + 427 = 464 kJ 2 Su molekülünde sonuçta her iki O-H bağı kırılır. Ancak birinci kırılma ikinciden daha endotermiktir. Çünkü 1. kırılma öncesindeki kimyasal çevre ile sonrasındaki kimyasal çevre aynı değildir. Buna göre, metanol (CH3OH) ve su moleküllerindeki O-H bağ enerjileri aynı olamaz. 27 Reaksiyonlardaki Bağ Entalpileri ve Entalpi Değişimleri Bazı reaksiyonlar ekzotermik bazılarıysa endotermik olabilir. H2 (g) + 1/2O2 (g) 6CO2 (g) + 6H2O(s) H2O (g) DH0 = -285,8 kJ C6H12O6 (k) + H2O (g) DH0 = 2801 kJ Reaksiyonların entalpisi, ortalama bağ enerjileri kullanılarak belirlenebilir. Bağların kırılması daima enerji gerektirirken oluşumunda ise daima enerji açığa çıkar. bağ DH0 = giren toplam enerji – çıkan toplam enerji = SBE(reaktantlar) – SBE(ürünler) 28 endotermik ekzotermik Bu yaklaşımda, reaksiyona girenlerin bağlarının kırıldığı ve ürünlerde ise gaz fazındaki atomların bağ yaptığı kabul edilir. 29 Örnek: Aşağıdaki reaksiyon için entalpi değişimini bulunuz. H2 (g) + F2 (g) 2HF (g) DH0 = SBE(reaktantlar) – SBE(ürünler) Kırılan bağ türü H F H F Oluşan bağ türü H F Kırılan bağ sayısı Bağ entalpisi (kJ/mol) Entalpi değişimi (kJ/mol) 1 1 436,4 156,9 436,4 156,9 Oluşan bağ sayısı Bağ entalpisi (kJ/mol) Entalpi değişimi (kJ/mol) 2 568,2 1136,4 DH0 = 436,4 + 156,9 – 2 x 568,2 = -543,1 kJ/mol 30 Alıştırmalar 1. N2H4, PF5, XeF4, O22- ve NH4+ için Lewis yapılarını çiziniz. 2. CNO- (siyanat) iyonunun mümkün olabilecek Lewis (rezonans) yapılarını çizerek hangi yapının daha uygun olacağını gösteriniz. -2 0 +1 -1 0 0 0 0 -1 N C O N C O N C O 2 1 C’nin formal yükü N’nin formal yükü O’nun formal yükü 3 = 4 - 0 -½ x 8 = 0 = 5 - 6 -½ x 2 = -2 = 6 - 2 -½ x 6 = +1 3 no’lu yapıda formal negatif yük, EN’si en yüksek oksijen 31 atomunda olduğu için bu yapı daha uygundur. 3. Aşağıdaki moleküllerden hangisi en kısa azot-azot bağına sahiptir? a) N2H4 b) N2O c) N2 d) N2O4 4. Aşağıdaki türlerden hangileri izoelektroniktir? NH4, C6H6, CO, CH4, N2, B3N3H6 32 Formaldehit Lewis yapısı, bileşiklerin Lewis yapısının çizim süreci hakkında bilgi sağlamak için harika bir tartışma olabilir. Bu makale, yapının ayrıntılı gerekçesi ile açıklanacaktır.
Formaldehit, sadece karbon, oksijen ve hidrojen molekülleri içeren organik bir bileşiktir. Formaldehitin kimyasal formülü HCHO'dur (CH2O). Bileşiğin Lewis yapısı, yalnızca moleküler yapının yapımında elektronların katılımının belirlenmesinden sorumludur.
Fenol formaldehit, formaldehitin kimyasal özelliklerini gösteren bir bileşik örneğidir. Bu nedenle, açıklama Lewis nokta yapısı Bu bileşiğin miktarı, Formaldehit hakkında daha iyi bir fikir edinmekle de alakalı olacaktır.
The Lewis yapıları çizilmiş ve aşağıda açıklanmıştır:
formaldehit Lewis yapısı
Lewis nokta yapısını çizme Formaldehit miktarı, bileşiklerdeki seçimlerin iç düzenlemelerini temsil etmek için önemli faktörlerdir. Formaldehit yapmak için katılan üç farklı atom olduğu için, Lewis yapısı bileşiğin kimyada oldukça ilginç bir tanesidir.
The Lewis nokta yapısı formaldehit, şirkette bulunan toplam valance seçimi sayısını temsil eder. Değerlik elektronlarını doğru yerlere yerleştirip tanımladıktan sonra, elektronların birbirleriyle paylaşılmasını örneklendirmek bu bölümün temel amacıdır.
çizim adımları
İlk başta, katılan öğelerin sayısını belirlemek için önemlidir Bu bileşiğin oluşumunda. Formaldehit oluşumuna bir karbon, iki hidrojen ve bir oksijen atomu katılır.
Karbon atomunda toplam değerlik elektron sayısı dört, oksijende altı ve hidrojen atomunda birdir. Formaldehitte iki hidrojen atomu bulunduğundan, toplam hidrojen sayısı 2*1 = 2'dir.
Bu nedenle, formaldehitte bulunan toplam değerlik elektron sayısı (4+6+2) = 12. Resimdeki noktalar bileşikteki elektronları temsil etmektedir.
Şimdi, bileşikte merkez konumda yer alacak atomu belirlemek önemlidir. Normalde en az elektronegatif atom, Lewis diyagramında merkeze yerleştirilir. Hidrojen, Lewis diyagramında merkezi konuma sahip olması için atomdaki en az elektron miktarı olması gereken iki elektrona sahip değildir, bu nedenle hidrojenin merkezi konumu alamayacağı açıktır.
Öte yandan, oksijen ve karbon atomlarının elektronegatiflik miktarları sırasıyla 3.44 ve 2.55'tir.. Karbon, Formaldehit içindeki atomlar grubunda en az elektronegatif atom olduğundan, merkezi konumu alır.
son adım Lewis yapısını çizmek bileşiğin görevi atomları bağlarla birbirine bağlamaktır. Şimdi bağ türleri, elementler tarafından paylaşılan elektronların sayısına bağlıdır. İki hidrojen atomu ve karbon iki tek elektronu paylaştığı için; karbon, iki farklı hidrojen atomu ile iki tekli bağ yapar.
Oksijendeki elektron dürtüsü ikidir ve iki değerlik elektronunu paylaştıktan sonra karbonda kalan iki değerlik elektronu vardır. Bu elektron çifti, oksijen elektron çiftiyle paylaşılıyor. İki çift elektronu paylaşırlar ve çift kovalent bağ oluştururlar.
Formaldehitin Lewis yapısı iki yalnız çift tutar yanı sıra iki tekli kovalent bağ ve bir çift kovalent bağ. Daha iyi bir fikir için formaldehit içindeki tek tek atomların formal yüklerini belirlemek önemli olacaktır. Her elemanın resmi ücretleri sıfırdır.
Fenol formaldehitin Lewis nokta yapısı
Fenol ve formaldehit arasındaki kimyasal reaksiyon, ürünü fenol formaldehit reçinesi veya fenol formaldehit polimeri olarak adlandırılan polimer reçinesi olarak verir.
Bu çalışmanın temel amacı, konuya odaklanmaktır. Lewis yapısı bileşikten. Bileşik bir benzen halkası içerdiğinden yapı oldukça karmaşık hale gelir.
açıklaması olarak Lewis yapısı yukarıda verilmiştir. Şimdi, anlamak için gerekli Lewis yapısı Fenol'ün. Fenol, ilk karbonunda tek hidrojen yerine bir alkolik grup içeren bir benzen halkası içerir.
Fenoldeki toplam değerlik elektron sayısı (6*4) + (6*1) + 2 = 32'dir, çünkü burada altı karbon atomu, altı hidrojen atomu ve bir oksijen elektron paylaşım sürecinde yer alır.
Karbonlar arasındaki bağlar çift bağdır. Tüm bağlar kovalent bağ olarak kabul edilir. Bununla birlikte, fenolde, iki elektronu birbirleriyle paylaştıkları için karbon atomları arasındaki çift bağlar bulunabilir. Oksijenin hidrojenle başka bir elektronu paylaştığı ve iki yalnız çifti tuttuğu için, karbonun alkolik grubun oksijeni ile bağının burada tek olduğu bulunmuştur.
Bu fenol ve formaldehit, asit veya baz varlığında birbirleriyle reaksiyona girer ve fenol formaldehit reçinesini verir.
Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
Soru 1: Kimyadaki en basit Aldehit bileşiği nedir?
Cevap: Formaldehit, kimyadaki en basit aldehittir. Aldehit grubundaki karbon, herhangi bir kompleks bileşik yerine sadece bir hidrojen atomu tuttuğunda, buna Formaldehit denir.
Soru 2: Formaldehitin Lewis yapısı bileşik hakkında ne diyor?
Cevap: Lewis yapısı Formaldehit, formaldehitteki moleküler düzenlemeyi veya elektronik payını basitçe ifade eder.
Soru 3: İnsan vücudunda formaldehit bulunur mu?
Cevap: Her insan metabolizma süreci boyunca her gün 1.5 ons formaldehit üretir.
Soru 4: Fenol ve formaldehit arasındaki reaksiyonun ürünü nedir?
Cevap: Fenol formaldehit reçinesi, fenol ve formaldehit arasındaki reaksiyondan sonra oluşur. Aksi takdirde, asit veya baz varlığında reaksiyon, Ortho veya Para benzil alkollü bileşik verir.
Soru 5: Formaldehit toksik bileşik midir? İnsan vücudunu nasıl etkiler?
Cevap: Formaldehit insanlar için toksiktir. Doğrudan temas halinde gözlerde, burunda veya insan vücudunun herhangi bir hassas bölgesinde tahrişe neden olabilir. Vücutta dahili olarak DNA'ya zarar verebilir.