ORBİTALLERDE HİBRİTLEŞME

12. sınıflar kimya dersi, Hibritleşme konusu. SP3, SP2 ve SP hibritleşmeleri. C3H8, C2H6, BF3, C4H6 ve CO2 bileşiklerinin hibritleşme türü. Konu anlatımı ve örnekler.



Atomların farklı enerji düzeylerindeki orbitallerin karışıp etkileşerek aynı enerjiye sahip özdeş orbitaller haline gelmesine hibritleşme adı verilir. Hibritleşme sonucu oluşan orbitallere ise hibrit orbitalleri adı verilir.

Hibritleşme sonunda orbitaller yeniden düzenlenir. Yeniden düzenlenen orbitaller gösterilirken hangi tür hibritleşme olduğu orbitallerde gösterilir.

SP3 Hibritleşmesi

Bu hibritleşmede S ve P orbitalleri karışıp etkileşerek 4 yeni özdeş orbital meydana getirmiştir. Oluşan orbitaller aşağıdaki gibi gösterilir. 

n(SP3)1 n(SP3)1 n(SP3)1 n(SP3)1 


n, enerji düzeyini gösterir. Parantez içindeki (SP3) ifadesi orbitalin SP3 hibritleşmesi yaptığını gösterir. Parantez dışındaki 1 üssü orbitalde bulunan elektron sayısını gösterir.

C atomunun elektron dağılımını hibrit orbitalleriyle birlikte yeniden yazalım

6C: 1S2 2(SP3)1 2(SP3)1 2(SP3)1 2(SP3)1


C atomunun elektron dağılımını hibrit orbitalleri ile şematik olarak gösterelim

Hibritlesme_S12I1


Şekilde görüleceği gibi 2S2 orbitalindeki 1 elektron P orbitaline geçmiş ardından orbitaller karışıp yeniden düzenlenerek özdeş orbitaller durumuna geçmişlerdir. Orbitallerin yeniden adlandırılmış şekli üst kısımlarına yazılmıştır.

Şimdi bileşiklerin hangi hibritleşmeyi yaptığını bulalım.


Örnek:

C3H8 bileşiğinde C atomlarının hibritleşme türlerini açıklayınız.

Çözüm:

C3H8 bileşiğinin elektron nokta gösterimini yapalım.

Hibritlesme_S12I2


Bir bileşikteki atomun hangi tür hibritleşmeyi yaptığını bulmak için,

1- Atomun kaç farklı doğrultuda bağ yaptığına bakılır. 2 farklı doğrultuda bağ yapmışsa SP hibritleşmesi, 3 farklı doğrultuda bağ yapmışsa SP2 hibritleşmesi, 4 farklı doğrultuda bağ yapmışsa SP3 hibritleşmesi yapmıştır.

2- Atomun etrafındaki ortaklanmamış elektron çiftlerini ve sigma bağlarını sayarız. Bunların sayısı 4 ise SP3, 3 ise SP2, 2 ise SP hibritleşmesi yapmıştır.

3- Bir atom ikili bağ yapmışsa biri sigma bağı, diğeri pi bağıdır.Üçlü bağ yapmışsa biri sigma, diğer ikisi Pi bağıdır. Ortaklanmamış elektron çifleri ile sigma bağlarının toplamı hibritleşme türünü verir.


C3H8 bileşiğinde hibritleşme türünü basitçe anlamak için molekülde çift bağ olup olmadığına bakmamız yeterlidir. Bu bileşikte herbir C atomu 4 değerlik elektronunu komşu atomlarla paylaşmıştır. Her C atomu komşu atomlarla tekli bağ yapmıştır. Yine bir başka ifadeyle her C atomu kendisine komşu herbir atomla sadece 1 tane değerlik elektronunu paylaşmıştır.

Buradan C atomlarının tamamının SP3 hibritleşmesi yaptığını anlarız.

SP3 hibritleşmesinde S’nin üssü 1, P’nin üssü 3’tür. Bu üslerin toplamı 3 + 1 = 4 etmektedir. Bu sonuç 4 orbitalin de hibritleşmeye katıldığını gösterir.


Atomlar arasındaki tekli bağlar sigma (σ) bağı idi. Çift bağlardan biri sigma (σ), diğeri pi (π) bağı idi. Üçlü bağlardan birisi sigma (σ) diğer ikisi pi (π) bağı idi. Bir atomun yaptığı sigma bağlarının sayısı 4 ise SP3 hibritleşmesi, sigma bağının sayısı 3 ise SP2 hibritleşmesi, sigma bağının sayısı 2 ise SP hibritleşmesi yaptığı anlaşılır.


Örnek:

C2H6 bileşiğindeki C atomunun hangi hibritleşmeyi yaptığını bulunuz.

Hibritlesme_S12I3


Her C atomunun çevresinde 4 tekli bağ var. Tekli bağların tamamı sigma bağıdır. Yani atom çevresinde 4 sigma bağı var. Ayrıca C atomu 4 farklı doğrultuda bağ yapmıştır. Buradan C atomlarının her ikisinin de SP3 hibritleşmesi yaptığı anlaşılır.


Örnek:


Hibritlesme_S12I4



Yukarıdaki C3H6 bileşiğinde 1 numaralı C atomu 2 H ile tekli bağ, C ile çift bağ yapmıştır. Bu atomun 1 tane S orbitali ve 2 tane P orbitali hibritleşmeye katılmıştır. Hibritleşme ile oluşan 2 orbitali H atomu ile bağ yapımına katılırken, 1 tanesi C atomu ile bağ yapmıştır. Boşta kalan 1 tane orbital C atomu ile bağ yapmıştır.Bu atom aynı zamanda 3 farklı doğrultuda bağ yapmıştır.

2 Numaralı karbon atomunda 2 tekli bağ, 1 çift bağ var. 2 tekli bağ 2 hibrit orbitalini temsil eder. Çift bağlardan biri hibrit orbitaline aittir. Diğeri hibritleşmeye katılmayan orbitalin oluşturduğu bağdır. Bu bağ aynı zamanda Pi (π) bağıdır.

3 numaralı C atomu SP3 hibritleşmesi yapmıştır. Bu atomda 4 sigma bağı vardır. Yaptığı bağların tamamı tekli bağdır ve bu bağlar 4 doğrultuya sahiptir.

CO2 Bileşiğinin incelenmesi.

Aşağıda CO2 bileşiğinin lewis nokta yapısı gösterilmiştir. Atomların Hibritleşmelerini inceleyelim.

Hibritlesme_S12I5


Hibritlesme_S12I6


Sol taraftaki O atomunun üzerinde bağ yapımına katılmayan 4 elektron var. Bu elektronlar 1 ve 2 olarak numaralandırılmışlardır. Bu atom çiftleri 2 hibrit orbitalini temsil eder.


C ve O arasında 3 numara ile gösterilen çizgi bu iki atom arasında ortaklaşılan 2 elektronu gösterir. Böylece 3 tane elektron çiftimiz oldu.

O ile C arasında numaralandırılmayan diğer çizgi bu iki atomun hibritleşmeye katılmayan orbitallerini gösterir. Hibritleşmeye katılan her orbitalin doğrultusu farklı olmalıdır. Bu nedenle aynı uzantıda 2 veya 3 bağ varsa bunlardan sadece biri alınır.

Sonuçta 1 ve 2 numarada ortaklanmamış iki elektron çifti, 3 numarada ortaklanmış 1 elektron çifti olmak üzere toplam üç çift elektron hibritleşmeye katılmıştır.

Buna göre O atomunun hibritleşmesi SP2 hibritleşmesidir.

C atomunun hibritleşmeye katılan orbitalleri 3 numara ile gösterilen bağda yer almaktadır. C atomunun sadece 2 doğrultuda bağ yaptığını görüyoruz. C atomunun 2 orbitali hibritleşerek O ile bağ oluşturmuştur. Diğer iki orbitali hibritleşmeye katılmamıştır.

C atomunun hibritleşmesi SP hibritleşmesidir.

En sağdaki O atomu da SP2 hibritleşmesi yapmıştır.


Örnek:

BF3 bileşiğinde merkez atomunun hibritleşme durumunu inceleyelim.

Hibritlesme_S12I7


Bu bileşikte B atomunun SP2 hibritleşmesi kolayca görülebilir. B atomu sadece 3 doğrultuda tekli bağa sahiptir. Tekli bağlardan biri S orbitaline, ikisi ise P orbitaline aittir. Dolayısıyla hibritleşmesi SP2 dir.


Örnek:

Hibritlesme_S12I8



Şekildeki C atomlarının hangi hibritleşmeyi yaptığını bulalım.

1 numaralı C atomunun dört farklı doğrultuda bağ yaptığını görüyoruz. C atomunun çevresinde 4 tekli bağ var. Buradan 1 numaralı C atomunun SP3 hibritleşmesi yaptığını anlarız.

2 numaralı C atomunun sağ tarafında 3’lü bağ, sol tarafında tekli bağ var. 1 orbital tekli bağda, 1 orbital üçlü bağda olmak üzere 2 orbitali hibritleşmeye katılmıştır. Dolayısıyla SP hibritleşmesi yapmıştır.

3 numaralı C atomu da 2 numaralı C atomu gibi SP hibritleşmesi yapmıştır.

4 numaralı C atomu 1 numaralı karbon atomu gibi SP3 hibritleşmesi yapmıştır.


SP ve SP2 Hibritleşmesi

Hibritleşme Çözümlü Sorular




SANATSAL BİLGİ

27/11/2017

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI