GÜÇLÜ ETKİLEŞİMLER

9. sınıflar ve ygs kimya konusu. Güçlü kimyasal etkileşimler. İyonik bağların oluşması ve elektron dizilimleri. Katyon ve anyonların oluşması. 

İki veya daha fazla farklı cins atomun bir araya gelerek oluşturduğu yeni özellikteki maddeye bileşik denir. Bileşiğin oluşması için birden fazla cins atomun kimyasal bir etkileşime girmesi gerekir. Kimyasal etkileşime giren atomların arasında bir bağ oluşur. Bu bağ iyonik, kovalent veya metalik bağ olabilir.

İyonik ve kovalent bağlar güçlü etkileşimler olarak adlandırılır. Bu bağların bağ enerjileri yüksektir. İki atomun aralarında elektron alışverişi yaparak oluşturduğu bağa iyonik bağ denir. İyonik bağlar metal ve ametal atomları arasında oluşur. Elektron vermeye istekli metal atomları ile elektron almaya yatkın ametal atomları biraraya gelerek elektron alışverişi yapar ve aralarında güçlü bir iyonik bağ oluşur. Oluşan bu bağ sonucunda yeni özellikte bir madde meydana gelir.

İyonik Bağlar

İyonik bağlarda elektron transferi söz konusudur. Metal atomları değerlik elektronlarını ametal atomuna aktararak kararlı hale geçmeye çalışırlar, ametal atomları da bu elektronları alarak kararlı hale geçmeye çalışır.

İyonik bağın oluşmasında atomların elektron dizilimlerini soygazların elektron dizilimine benzetmeye çalışması rol oynar. Soygaz elektron dağılımına sahip atomlar en düşük enerji düzeyindedirler. Dolayısıyla atomlar elektron dizilimlerini soygaz elektron dizilimine benzeterek minimum enerjili hale geçmeye çalışır. 

Soygaz elektron dizilimine ulaşabilmek için metal atomları değerlik elektronları sayısı kadar elektron verir, ametal atomları değerlik elektron sayılarını 8’e tamamlayacak kadar elektron alır. Bu alışverişi tam sayılarla sağlayacak kadar metal ve ametal atomu bir araya gelerek bileşiği oluşturur.

İyonik bağlar sözkonusu olunca ilk akla gelen bileşik NaCl (Sodyum klorür) olmaktadır. Yemek tuzu olarak bilinen bu bileşik Na ve Cl atomlarının aralarında elektron alışverişi yapması sonucu oluşmuştur. Na atomu 11 elektrona sahiptir, 1 elektron verirse soygaz elektron düzenine ulaşacaktır. Cl atomu 17 elektronludur, 1 elektron alırsa soygaz elektron dizilimine ulaşacaktır. Na ve Cl atomları biraraya gelir, Na atomu Cl atomuna 1 elektron verir ve aralarında iyonik bağlı NaCl bileşiği oluşur.

İyonik bağlı bileşiklerde elektron veren atom katyon durumuna geçer, elektron alan atom ise anyon durumuna geçer.

Magnezyum Oksit (MgO) İyon Oluşumu

Mg atomunun atom numarası 12’dir, O atomunun atom numarası 8’dir. 

O atomu 2 elektron alırsa elektron dizilimi soygaz elektron dizilimine benzer, Mg atomu 2 elektron verirse 10 elektronlu olur ve Mg atomunun elektron dağılımı da soygaz elektron dizilimine benzer.

Mg atomu 2 elektron vererek elektron dizilimini aşağıda görüldüğü gibi atom numarası 10 olan Ne elementinin elektron dizilimine benzetir. Mg atomu bu dizilimle +2 yüklü katyon durumuna geçmiştir.

Mg atomunun verdiği 2 elektronu alan O atomunun elektron dizilimi aşağıdaki gibi olur.

O atomu 2 elektron alarak -2 yüklü anyon durumuna geçmiştir. O atomunun bu elektron dizilimi ₁₀Ne atomunun elektron dizilimine benzer.

Bu bağ türünde O ve Mg yüksek enerjili düzeyden düşük enerjili düzeye geçmişlerdir. MgO iyonik bağı oluşurken elementlerin dışarı verdiği enerji miktarına bu molekülün bağ enerjisi denir. Bu bağı koparmak için verilecek enerji miktarı bağ oluşurken açığa çıkan enerji miktarına eşittir.

Kalsiyum Klorür (CaCl₂) İyonik Bağının Oluşması

Ca atomunun son yörüngesinde 2 elektron var, Cl atomunun son yörüngesinde ise 7 elektron bulunmaktadır. Ca ile Cl atomları bileşik oluştururken 1 Ca atomuna karşılık 2 Cl atomu bulunmalıdır ki 1 Ca atomunun vereceği 2 elektronu 2 Ca atomu paylaşsın. Bu nedenle Ca ile Cl atomları bileşik oluştururken bileşiğin en küçük yapı taşında 1 Ca ve 2 Cl atomu bulunur.

Ca atomunun atom numarası 20 dir. Bu atomun nötr haldeki elektron dilimi aşağıdaki gibidir.

Cl atomunun atom numarası 17’dir. Bu atomun nötr halde son yörüngesinde 7 elektron bulunmaktadır. Elektron dizilimi aşağıdaki gibidir.

Ca ve Cl atomlarının oluşturduğu bileşikte elektron alış verişi sonucu Ca ve Cl atomlarının elektron dizilimi aşağıdaki gibi olur.

Ametallerle metaller arasında oluşan bağlar iyonik bağlardır. Ametaller C, N, O, F, P, S, Cl, Se, Br, I metalleridir.

Periyodik cetvelin 1A ve 2A gruplarının metalik özellikleri yüksektir. Bu elementler elektron vermeye çok yatkın elementlerdir. 1A grubu elementleri Li, Na, K, Rb, Cs 2A grubu elementleri Be, Mg, Ca, Sr, Ba dur.

Periyodik cetvelin 7A grubu elementleri halojenler olarak bilinir. Bu elementler elektron almaya çok yatkınlardır. 7A grubu elementleri aynı zamanda ametaldirler. (F, Cl, Br, I)

Periyodik cetvelin 1A, 2A grupları ile 7A grubu elementleri arasında güçlü iyonik bağlar oluşur. 

Katyon ve Anyonların Simgesel Gösterimi

Bir atom kaç elektron vermişse sağ üst köşesine + işareti yanında verdiği elektron sayısı yazılır.

Örneğin, Ca atomunun 2 elektron vererek katyon durumuna geçmiş şekli;

Ca²⁺ şeklinde gösterilir.

Cl atomunun 1 elektron alarak anyon durumuna geçmiş iyonu ise;

Cl^- şeklinde gösterilir.

O atomunun 2 elektron alarak anyon durumuna geçmiş hali;

O^2- şeklinde gösterilir.

Zayıf Etkileşimler

Elementlerin Elektron Nokta Yapısı

Polar ve Apolar Kovalent Bağlar

SANATSAL BİLGİ

27/07/2017