Bilim Nedir Son Makaleler

OKTET KURALINDAN SAPMALAR

Tarafından yazılmıştır admin

Oktet kuralı aslında ikinci periyot elementleri için geçerlidir. Oktet kuralından sapmalar; eksik oktet, tek elektron sayısı ve merkez atom çevresinde sekiz değerlik elektronundan daha fazla elektron bulunması, olmak üzere üç sınıfa ayrılır.

Eksik Oktet

Bazı durumlarda, kararlı bir molekülün merkez atomunu çevreleyen elektronların sayısı sekizden azdır. Örneğin, ikinci periyot 2A Grubu elementi olan berilyumu ele alalım. Berilyumun elektron dağılımı 1s22s2 şeklindedir ve 2s orbitalinde iki değerlik elektronu vardır. Gaz fazında berilyum hidrür (BeH2) moleküller halde bulunur. BeH2 ün Lewis yapısı şu şekildedir:

H—Be—H

Görüldüğü gibi, Be atomunun çevresinde yalnızca dört elektron vardır ve berilyumun oktet kuralını sağlaması mümkün değildir.

3A Grubundaki elementler de, özellikle bor ve alüminyum, sekizden daha az elektronla çevrelendikleri bileşikleri oluşturma eğilimindedirler. Bor elementini ele aldığında, borun elektron dağılımı 1s22s22p1 dir ve toplam üç değerlik elektronu var­dır. Bor, halojenlerle genel formülü BX3 olan (X halojen atomu) bileşikler oluşturur. Örneğin, bor triflorürde, bor atomu çevresinde yalnızca altı elektron vardır. Yani eksik oktet yapısındadır.

Peki, F atomu üzerindeki ortaklanmamış elektronlar kullanılarak oktet tamamlanamaz mı? Tamamlanabilir, ancak florun çift bağ yapması, ve elektronegatifliği çok yüksek olan bu elementin üzerinde (+) formal yükü bulunması, bu molekülleri kararsız yapar. Eksik oktete rağmen yukarıda çizilen yapı en kararlı olanıdır. Aşağıdaki rezonans yapılarının tamamında B ve F atomları arasında ikili bağ vardır ve bor atomu oktet kuralını sağlamaktadır.

B atomunun formal yükü negatif, F atomunun formal yükü pozitif olmasına karşın, BF3 deki B—F bağ uzunluğunun (130,9 pm) tekli bağdan (137,3 pm) daha kısa olması bu rezonans yapılarının varlığını desteklemektedir.

Bor triflorür kararlı olmasına rağmen, amonyakla kolaylıkça tepkime verir. Bu tepkime, bor etrafında sadece altı değerlik elektronunun olduğu Lewis yapısı kullanı­larak daha iyi gösterilebilir:

BF3 ün özelliklerinin en iyi şekilde, dört rezonans yapısının hepsiyle birlikte açıklanabilir gibi gözükmektedir.

Yukarıdaki bileşikte bulunan B—N bağı, şimdiye kadar tartışılan kovalent bağ­lardan farklıdır. Burada her iki elektron da N atomu tarafından sağlanmaktadır. Her iki elektronun da aynı atom tarafından sağlandığı kovalent bağa koordine kovalent bağ denir. Aslında, koordine kovalent bağın özellikleri normal bir kovalent bağdan çok farklı değildir (çünkü bağı oluşturan tüm elektronlar kaynağı ne olursa olsun aynıdır). Ancak ikisini ayırt etmek, değerlik elektronlarının izlenmesinde ve formal yüklerin belirlenmesinde fayda sağlar.

Tek Elektronlu Moleküller

Bazı moleküller tek sayıda elektron içerir. Azot monoksit (NO) ve azot dioksit (NO2) bunlara örnek verilebilir.

Eşleşmeyi tamamlamak ( sekize ulaşmak) için çift sayıda elektrona ihtiyacımız olduğundan bu moleküllerdeki atomlar oktet kuralını sağlamamaktadır.

Tek elektronu moleküllere radikaller olarak da adlandırılırlar. Birçok radikal oldukça etkindir. Bunun nedeni eşleşmemiş elektronun diğer molekül üzerindeki eşleşmemiş bir elektronla kovalent bağ oluşturma eğilimidir. Örneğin, iki azot diok­sit molekülü birleştiğinde N ve O atomlarının her ikisinin de oktet kuralına uyduğu diazot tetraoksit oluşur:

Genişlemiş Oktet

İkinci periyot elementlerinin atomları, merkez atomu çevresinde sekizden fazla değer­lik elektronu bulunduramazlar. Ancak periyodik çizelgenin üçüncü ve sonraki peri­yotlarında yer alan elementlerin atomları, merkez atomu çevresinde sekizden fazla elektronun bulunduğu bazı kararlı bileşikler oluştururlar. Üçüncü periyot elementleri 3s ve 3p orbitallerine ek olarak, bağlanmada kullanabileceği 3d orbitallerine de sahip­tirler. Bu orbitalller bir atomun genişlemiş oktet oluşturmasına neden olur. Kükürt hekzaflorür genişlemiş oktet içeren bir bileşiktir ve çok kararlıdır. Kükürdün elektron dağılımı [Ne]3s23p4 dir. SF6 molekülünde, kükürdün altı değerlik elektronunun her biri flor atomuyla kovalent bağ oluşturur. Dolayısıyla merkez kükürt atomu çevresinde 12 elektron vardır, yani okteti aşmıştır.

Genişlemiş oktetle ilgili son bir hatırlatma: Bazen üçüncü periyot ve sonrasın­daki elementlerin atomlarım merkez atomu olarak içeren bileşiklerin Lewis yapılarını çizerken; tüm atomların oktet kuralını sağladığını, ancak hala yerleştirilecek değerlik elektronlar olduğunu görürüz. Bu gibi durumlarda, fazla elektronlar merkez atom üzerine ortaklanmamış elektron çiftleri olarak yerleştirilmelidir.

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: