• ATOM ve YAPISI
Elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir.
Atom Numarası
Bir elementin unda bulunan proton sayısıdır. Protonlar (+) yüklü olduklarından
pozitif yük sayısı ya da çekirdek yükü şeklinde ifade edilebilir.
Atom numarası = Proton sayısı = Çekirdek
yükü
|
Kütle Numarası = Proton sayısı + Nötron
sayısı
|
eşitliği
yazılabilir. Nötr
(yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki
yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.
İYON
(+) veya (–)
yüklü ya da gruplarına iyon denir.
Bir X atomu
için;
gösterilir.
Buradan nötron
sayısı, elektron sayısı bulunabilir.
İZOTOP numaraları
aynı kütle numaraları farklı olan atomlara izotop atomlar denir.
birbirinin izotopudur.
ALLOTROP Kimyasal özellikleri aynı (aynı dan oluşmuş), fiziksel özellikleri (renk,
kaynama noktası, erime noktası, uzaydaki dizilişleri v.s.) farklı olan maddelere allotrop maddeler denir. Elmas, grafit, amorf karbon, üç madde de yapısında yalnızca karbon (C) u içerir.
Fakat uzaydaki dizilişleri ve bağların sağlamlığı farklı olan maddelerdir. O2 gazı ve O3 (Ozon) gazı birbirlerinin allotropudur. Allotrop için bilinmesi
gereken en önemli özellik ise;
Allotrop maddeler bir başka madde ile reaksiyona girdiklerinde aynı cins ürünler
oluşur. 2Ca +
O2
® 2CaO
3Ca + 2/3 O3 ® 2CaO gibi.
Modern Teorisi -
Elektron dalga özelliği göstermektedir.
-
Atomdaki elektronun aynı anda yeri ve hızı bilinemez.
-
Elektronların bulunma ihtimalinin fazla olduğu küre katmanları vardır ve bu
katmanlara orbital denir.
ELEKTRONLARIN DİZİLİŞİ
Pauli Prensibi -
Elektronlar yörüngelere yerleştirilirken ;
-
2n2 formülüne uyarlar.
(n : yörünge sayısı, 1,2,3 .......... gibi tamsayılar)
-
Son yörüngede maksimum 8 elektron bulunur.
Buna göre, her yörüngedeki elektron sayısı : 1. yörünge : 2.12 = 2 elektron 2. yörünge : 2.22 = 8 elektron 3. yörünge : 2.32 = 18 elektron 4. yörünge : 2.42 = 32 elektron alır.
Elektronik konfigürasyon
Bir atomun elektronlarının hangi yörüngede olduğu ve orbitallerinin
cinsinin belirtildiği yazma düzenine Elektronik konfigürasyon denir.
n :
Baş kuant sayısı olup
1, 2, 3, ... gibi tam sayılardır. Elektronun hangi yörüngede olduğunu belirtir.
l :
Yan kuant sayısı olup,
orbital adı olarak bilinir, s, p, d, f gibi harflerle anılır.
Elektronlar önce düşük potansiyel enerjili orbitallere
yerleşirler. Dört değişik enerji düzeyi vardır.
s : Enerji seviyesi en
düşük orbitaldir. 2 elektron alabilir.
p : s orbitalinden sonra
elektronlar p orbitallerine yerleşir. px , py , pz olmak üzere 3 tanedir. p orbitalleri
toplam 6 elektron alabilir.
d : 10 elektron alır
ve toplam 5 tanedir. p orbitallerinden sonra elektronlar d orbitallerine yerleşirler.
f : f orbitalleri toplam
14 elektron alır ve 7 tanedir. Enerji düzeyi en yüksek olan orbitaldır.
Yörünge Sayısı (n)
|
Yörüngedeki orbital sayısı(n2) |
Yörüngedeki elektron sayısı (2n2) |
1.......... |
1 (1 tane s) |
2 |
2. .........
|
4 (1 tane s, 3 tane p) |
8 |
3. ......... |
9 (1 tane s, 3 tane p, 5 tane d) |
18 |
4. .........
|
16 (1 tane s,3 tane p, 5 tane d,
7 tane
f) |
32 |
Bir atomun elektronları yörüngelere yerleştirilirken okların
sırası takip edilir. Bunlar bu sıra ile yazılırsa aşağıdaki gibi olur.
1s2 2s2 2p6
3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
5s2 4d10 5p6
Peryot : Dizilişi yapılan
elementin en son yazılan s orbitalinin başındaki sayıya periyot denir.
Grup : Son yörünge orbitalleri
s ve p ile bitiyorsa A grubu, d ve f ile bitiyorsa B grubu elementidir.
X: 1s2 2s2 2p6 3s2
3p6 dizilişine göre atom 3. periyot, 8A grubundandır.
PERİYODİK TABLO
-
Elementlerin atom numaralarına göre belirli bir
kurala uyarak sıralanması ile periyodik cetvel oluşur.
-
Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot, düşey
sıralara grup denir. Periyodik cetvelde 7 tane periyot, 8 tane A grubu, 8 tane
B grubu vardır. 8B grubu 3 tanedir. Her periyot kendine ait olan s orbitali ile
başlar p orbitali ile biter. Diger bir ifade ile 1A grubu ile başlayıp 8A grubu
ile sona erer.
-
A grubu elementleri s ve p blokunda,
B grubu elementleri d ve f blokunda bulunurlar.
B grubu elementlerine geçiş elementleri denir. Bunların
tamamı metaldir.
-
Periyodik cetvelde A grubu elementlerinin özel isimleri
vardır.
METAL-AMETAL ve SOYGAZ'IN ÖZELLİKLERİ
|
Metal |
Ametal |
Soygaz |
-
Grup numarası 1A,2A, 3A, ve
B gruplarında bulunan elementler metaldir. -
Kendilerini soygaza benzetmek için son yörüngelerindeki
elektoronları vererek
(+)değerlik alırlar.
1A(+1), 2A (+2)
Kesinlikle (-) değer almazlar.
-
Kendi aralarında bileşik oluşturmazlar.Ametallerle
bileşik oluştururlar. -
İndirgen özellik gösterirler. -
Tel ve Levha haline gelebilirler. -
Elektirik akımını iletirler. -
Tabiatta genellikle katı halde bulunurlar .
|
-
Grup numarası 5A ,6A,7A,
olanlar ametaldir. -
Soygaza benzeme yani son yörüngelerindeki elektronları
8'e tamamlamak için elektron alarak(-) değerlik alılar.
5A(-3),6A,(-2)7A(-1)...
Fakat(+) değerlik alabilirler.
-
Kendi aralarında ve me-tallerle bileşik oluşturur-lar.
-
Yükseltgen özellik göste-rirler. -
Tel ve levha haline gel-mezler. -
Elektirik akımını iletmez-ler. -
Tabiatta genelde gaz ve çift atomlu moleküller halinde
bulunurlar. (F2,N2,02...)
|
-
Grup Numarası 8A olanlar soygazdır.
-
Kararlıdırlar,elektron alış-verişi yapmazlar.
-
Bileşik yapmazlar -
Orbitalleri doludur. -
Tabiatta tek atomlu gaz halinde bulunur-lar.
|
• BİLEŞİK OLUŞUMU
a. Metal + Ametal
b. Ametal + Ametal
Metaller son yörüngelerindeki elektronları vererek (+) değerlik
alırlar.
Ametaller ise son yörüngedeki elektronları 8'e tamamlamak
için elektron alarak (-) değerlikli olurlar.
Bileşik formülünü bulabilmek için öncelikle bileşiği oluşturacak
elementlerin değerlikleri tespit edilir. Bu değerlikler en küçük katsayılar şeklinde
çaprazlanır.
En genel ifadesi ile X+m ile Y-n iyonu
XnYm
bileşiğini oluşturur.
Bileşiği oluşturan atomların her ikisi de ametal olduğunda
farklı bileşik formülleri oluşabilir.
ATOM ve İYON ÇAPI (HACMİ)
-
Peryot numarası (yörünge sayısı) arttıkça atom
hacmi büyür.
-
Grup numarası arttıkça atom hacmi küçülür. Çünkü
yörünge sayısı aynı kalmakta fakat çekirdek yükü ve çekirdeğin elektronları çekme
gücü artmaktadır.
-
Bir atom ya da iyon elektron aldıkça çapı büyür,
elektron verdikçe çapı küçülür.
Örneğin; X atomunun hacmi X-n iyonunun hacminden
küçük, X+n iyonunun hacminden büyüktür.
Örnek - 1
6C, 14Si,
3Li
atomlarının çaplarını karşılaştırınız?
Çözüm
Peryot numarası büyük olanın çapı en büyük olduğundan Si
çapı en büyüktür.
6C,
ile
3Li aynı peryotta olduğundan, grup numarası
(proton sayısı) arttığı için
çekirdek çekimi büyük
olanın çapı küçük olacağından 3Li çapı 6C
nun çapından büyüktür. Sonuç olarak çaplar arasında Si > Li > C ilişkisi vardır.
İYONLAŞMA ENERJİSİ
Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için verilmesi
gereken enerjiye iyonlaşma enerjisi (1. iyonlaşma enerjisi) denir.
2'inci elektronu koparmak için verilen enerjiye 2. iyonlaşma
enerjisi denir.
3'üncü elektronu koparmak için verilen enerjiye 3. iyonlaşma
enerjisi denir.
Herhangi bir atom için daima 1.i.E < 2.i.E < 3.i.E ... geçerlidir.
Yani bir sonraki elektronu koparmak daha fazla enerji gerektirir.
-
Periyot numarası arttıkça iyonlaşma enerjisi azalır.
-
Gruplarda iyonlaşma enerjisi sıralaması,
1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A
şeklindedir.
Örnek - 2
Bir X atomu için;
X(g) ® X+2(g)
+ 2e–
X+1(g)
®
X+2(g) + e–
X+1(g) ®
X+3(g) + 2e– |
DH = 340 k.kal.
DH
= 215 k.kal.
DH
= 625 k.kal. |
Verildiğine göre X atomunun 1. iyonlaşma enerjisi, 2.
iyonlaşma enerjisi ve
3. iyonlaşma enerjisi değerleri kaçtır?
Çözüm
1. denklem: 2 elektronu
uzaklaştırmak için verilen enerjidir. Yani 1. ve 2. iyonlaşma enerjileri toplamıdır.
2 elektronu koparmak için toplam 340 k.kal enerji harcanmıştır.
215 kkal. 2'inci
elektronu uzaklaştırmak için verilen enerji olduğuna göre 2. iyonlaşma enerjisi
215 k.kal’dir. O zaman 340 – 215 = 125 k.kal 1. iyonlaşma enerjisidir. 625 k.kal.
X atomunun 1 elektronu uzaklaşmış durumundan 2e– daha uzaklaştırmak için
gereken enerjidir. (Yani: 2. ve 3. iyonlaşma enerjileri toplamıdır.)
2. İ.E = 215 k.kal olduğuna
göre;
3. iyonlaşma enerjisi
= 625 – 215 = 410 k.kal dir.
ELEKTRON İLGİSİ
-
Gaz halindeki nötr bir atomun elektron yakalamasıyla
açığa çıkan enerjidir. Açıga çıkan enerji ne kadar büyük ise elektron ilgisi o
kadar fazladır.
X(g) + e–
® X–(g) + Enerji
-
Periyodik cetvelde 7A grubu elementlerinin elektron ilgisi
en büyüktür.
-
Metallerin ve soygazların elektron ilgileri yok kabul
edilir.
KİMYASAL BAĞLAR
Bileşiğin en küçük parçası olan ve en az iki atomun birleşmesinden
meydana gelen kararlı yapı moleküldür. Moleküldeki atomları bir arada tutan kuvvet
ise kimyasal bağlardır.
Kimyasal bağlar ikiye ayrılır.
1. İyonik bağ
2. Kovalent bağ
İYONİK BAĞ
-
Metallerle ametaller arasında meydana gelen bağlardır.
Metaller elektron vererek (+) yüklü iyon, ametaller elektron alarak (-) yüklü
iyon oluştururlar. Bu zıt yüklü iki iyonun birbirlerini coulomb çekim kuvveti
ile çekmesinden iyonik bag oluşur.
-
Örnek olarak NaCI bileşiğinde Na atomunun iyonlaşma
enerjisi küçük olduğundan 1 tane değerlik elektronunu vererek (+1) yüklü iyon,
klor ise Na atomunun verdiği elektronu alarak (-1) yüklü iyon oluşturur. Bu iki
iyonun birbirini coulomb çekim kuvveti ile çekmesi sonucu NaCI bileşiği oluşur
ve meydana gelen bağ iyonik bağdır.
-
iyonik bağ oluşurken metal ve ametal ne kadar aktifse
bağ o kadar sağlam olur.
Örnek - 3
13Al ve
16S atomları arasında oluşan bileşiğin 1 molekülü için:
I. Al atomları toplam 6 elektron verir.
II. S atomları toplam 3 elektron verir.
III. Al2S3 iyonik bileşiği oluşur.
hangileri doğru olur?
A) Yalnız I |
B) Yalnız III |
C) I ve III |
|
D) II ve III |
E) I, II ve III |
|
Çözüm
Al ve S atomlarının elektronlarının dizilişi
Al : 1s2 2s2 2p6 3s2
3p1
S : 1s2 2s2 2p6
3s2 3p4
şeklindedir. Al atomunun son yörüngesinde 3 elektron, S
atomunun son yörüngesinde 6 elektron vardır. Al metal, S ametaldir.
Al ve S atomu arasında oluşan bileşik (Al+3 ve
S-2 iyonlarının yükleri çaprazlanırsa) Al2S3 olarak
bulunur. Oluşan bileşik iyonik bileşiktir.
Al2S3 bileşiğinde 2 tane
Al atomu vardır. 1 tane Al atomu 3 elektron verdiğinden 2 tane Al atomu 6 elektron
verir. 3 tane S atomu 6 elektron alır.
Buna göre I ve III dogru, II yanlıştır. Cevap C’
dir.
KOVALENT BAĞ
-
Ametallerin (C, N, P, S, O, H, F, CI, Br, I) kendi aralarında
elektron ortaklığı ile oluşturdukları bağdır.
-
Örnek olarak hidrojen molekülü arasındaki bağı incelersek;
-
Hidrojenin atom numarası 1 olduğundan, 1 tane elektronu
vardır. Bu elektron 1s orbitalinde bulunmaktadır. ıki hidrojen atomundaki birer
elektronun etkileşmesinden H2 molekülü oluşur, aradaki bağ kovalent
bağdır. Hidrojen molekülü H• •H veya H–H şeklinde gösterilir.
-
Aynı cins ametal atomları arasında oluşan kovalent bağ
apolar, farklı cins ametal atomları arasında oluşan kovalent bağ polardır. H2
molekülündeki H - H bağı apolar, HCl molekülündeki H - Cl bağı polardır.
|