Bilim Son Makaleler

MERKEZ ATOMUNDA BİR YA DA DAHA ÇOK ORTAKLANMAMIŞ ELEKTRON ÇİFTİ OLAN MOLEKÜLLER

Tarafından yazılmıştır admin

Merkez atomunda hem ortaklanmamış, hem de bağlayıcı çiftleri olan bir molekülün geometrisinin belirlenmesi çok daha karmaşıktır. Böyle moleküllerde, bağlayıcı çiftler, ortaklanmamış çiftler ve bağlayıcı ile ortaklanmamış çiftler arasında olmak üzere üç tip itme kuvveti vardır. Genel olarak, VSEPR modeline göre bu itme kuvvetleri aşağıdaki sıraya göre azalır.

ortaklanmamış-ortaklanmamış > ortaklanmamış-bağlayıcı > bağlayıcı-bağlayıcı

çift                      çift                               çift                çift                      çift            çift

itmesi                                                    itmesi                                    itmesi

Bir bağda elektronlar, bağ yapmış iki atomun çekirdeklerince uygulanan çekme kuvvetleriyle bir arada tutulurlar. Bu bağ yapan elektronlar uzayda ortaklanmamış elektronlardan daha az yer kaplarlar, çünkü atomlar tarafından çekilir. Moleküldeki ortaklanmamış elektronlar uzayda daha çok yer kapladıklarından komşu ortaklanma­mış ve bağlayıcı çiftlerin itme kuvvetlerine daha çok maruz kalırlar. Bağlayıcı ve ortaklanmamış çiftlerin toplam sayısını belirtmek için ortaklanmamış çiftleri olan moleküller ABXEY şeklinde gösterilir. Burada A merkez atomu, B uç atomu, E ise A üzerindeki bir ortaklanmamış çifti gösterir. x ve y ise tamsayı olup x = 2, 3,… ve y = 1,2,…. dir. Böylece x ve y değerleri merkez atomun uç atomlarını ve ortaklanmamış çiftlerin sayısını gösterirler. Buna örnek verilebilecek en basit molekül, merkez atomu üzerinde bir tane ortaklanmamış çifti olan, üç atomlu bir moleküldür ve AB2E formülüyle gösterilir.

Verilen örneklerde görüldüğü gibi, merkez atomu üzerinde ortaklanmamış elek­tron çifti olan moleküllerin bağ açılarını doğru olarak öngörmek zordur.

AB2E: Kükürt Dioksit (SO2)

Kükürt dioksitin Lewis yapısı şöyledir:

VSEPR modeli çift bağlan tek bağmış gibi göz önüne aldığından, SO2 molekülü mer­kez S atomu üzerinde üç elektron çifti içeren bir molekül olarak düşünülür. Bunlardan ikisi bağlayıcı, bir tanesi de ortaklanmamış çifttir. Çizelgeden üç elektron çifti için toplam düzenlenmenin üçgen düzlem olduğunu görürüz. Ancak, elektron çifte­rinden biri ortaklanmamış olduğu için SO2 molekülü “kırık çizgi” şeklindedir.

Ortaklanmamış çift ile bağlayıcı çift itmesi, bağlayıcı çiftler arasındaki itmeden daha büyük olduğu için, iki kükürt-oksijen bağı ortaklanmamış çift tarafından azda olsa itilir ve OSO bağ açısı 120° den daha küçük olur.

AB3E : Amonyak (NH3)

Amonyak molekülü, üç bağlayıcı ve bir ortaklanmamış çift içerir.

Çizelge 1 de görüldüğü gibi dört elektron çiftinin toplam düzenlenimi dörtyüzlüdür. Ancak, NHgeometrisi üçgen piramittir (tepesinde N atomu olan bir piramite benzediği için böyle adlandırılır). Ortaklanmamış çiftler, bağlayıcı çiftleri daha kuvvetle ittiklerinden üç NH bağlayıcı çiftleri itilerek birbirine yaklaşır.

Bu yüzden amonyaktaki HNH açısı, ideal dörtyüzlü açı 109,5° den daha küçüktür (Alttaki şekile bakınız).

AB2E2: SU (H20)

Su molekülü iki bağlayıcı ve iki ortaklanmamış elektron çifti içerir.

Suda dört elektron çiftinin toplam düzenlenimi amonyakta olduğu gibi dörtyüzlüdür. Ancak, amonyaktan farklı olarak suyun O atomu üzerinde iki tane ortaklanmamış çift yardır. Bu ortaklanmamış çiftler itme kuvvetleri çok olduğu için birbirinden olabil­diğince uzak durma eğilimindedirler. Sonuç olarak, iki OH bağlayıcı çifti birbirine doğru itilir ve dörtyüzlü açıdan sapma NH3 dakinden daha büyüktür. Yukarıdaki şekilde gösterdiği gibi HOH açısı 105,5° dir. H2O nun geometrisi “kırık çizgi” dir.

AB4E: Kükürt Tetraflorür (SF4)

SF4 ün Lewis yapısı şöyledir:

Merkez kükürt atomunun beş elektron çifti vardır ve Çizelgeye göre düzenlenimi üçgen bipiramittir. Ancak, SFmolekülünde elektron çiftlerinden biri ortaklanmamış çifttir, bu yüzden molekül aşağıdaki geometrilerden birine sahip olmalıdır:

a) da ortaklanmamış çift ekvatoryal konumda iken (b) de aksiyal konumdadır. Aksiyal konumun üç komşu çifti 90°; biri 180° açıyla yönlenmişken, ekvatoryal konumun iki komşu çifti 90° ve diğer ikisi 120° ile yönlenmiştir. Buna göre itme kuvvetleri (a) da daha azdır ve deneysel olarak gözlenen yapı da budur (a). Bu geometrik yapı bazen tahteravalli olarak da tanımlanır (yapıyı saat yönünde 90° çevirerek bakınız). Aksiyal F atomları ile S arasındaki açı 173°, ekvatoryal F atomları ile S arasındaki açı ise 102° dir.

Çizelge, merkez atomunu bir ya da daha çok ortaklanmamış çiftleri olan basit moleküllerin geometrilerini gösterir, bunların bazıları burada incelenmeyecektir.

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: