doç. dr. atilla evc øn afyon kocatepe Üniversitesi ©...

43
24.09.2016 1 Doç. Dr. Atilla EVCİN Atom yapısı, bağları ve özellikleri 1 2 Bölüm Çıktıları Bu bölümün amacı, maddenin yapısı ile ilgili kavramları anlatmak. Mühendislik malzemelerinin atomik yapı- bağ-özellik arasındaki ilişkiyi sorgulamak. Atomik yapı, nanoyapı, mikroyapı ve makroyapı gibi farklı seviyelerdeki yapılar hakkında bilgi edinmek. 3 Chapter Outline 2.1 Malzemelerin yapısı 2.2 Atomun yapısı 2.3 Atomun elektronik yapısı 2.4 Periyodik tablo 2.5 Atomik bağlanma 2.6 Bağlanma enerjisi ve atomlararası boşluk 4 Nanotechnology Micro-electro- mechanical (MEMS) systems-Airbag sensors Nanostructures Figure 2.1 Malzemelerin yapısı Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Upload: duongquynh

Post on 24-May-2018

231 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

1

Doç. Dr. Atilla EVCİN

Atom yapısı, bağları ve özellikleri

1 2

Bölüm Çıktıları Bu bölümün amacı, maddenin yapısı ile ilgili

kavramları anlatmak. Mühendislik malzemelerinin atomik yapı-

bağ-özellik arasındaki ilişkiyi sorgulamak. Atomik yapı, nanoyapı, mikroyapı ve

makroyapı gibi farklı seviyelerdeki yapılar hakkında bilgi edinmek.

3

Chapter Outline

2.1 Malzemelerin yapısı 2.2 Atomun yapısı 2.3 Atomun elektronik yapısı 2.4 Periyodik tablo 2.5 Atomik bağlanma 2.6 Bağlanma enerjisi ve

atomlararası boşluk

4

Nanotechnology Micro-electro-

mechanical (MEMS) systems-Airbag sensors

Nanostructures

Figure 2.1

Malzemelerin yapısı

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 2: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

2

5

Yapı seviyesi Örnek Teknoloji

Atomik yapı Kesici aletler-elmas

Atomik Düzenlenme: Kurşun zirkonyum titanat[Pb(Zrx Ti1-x )] yada PZT –

gaz ateşlemelerinde

Atomik Düzenlenme: Amorf silika – fiberoptik iletişim endüstrisi

Figures 2.2 – 2.4

Yapı seviyesi

6

Yapı seviyesi Örnek Teknoloji

Nanoyapı Nano-boyutlu demir oksit tanecikleri –ferroakışkanlar

Mikroyapı Metal ve alaşımların mekanik mukavemeti

Makroyapı Korozyon direnci için otomobillere boya

Figures 2.5 – 2.7

Yapı seviyesi

Her bir kimyasal element, atom çekirdeği içerisindeki proton sayıları veya atom numarası (Z) ile karakterize edilir.

Verilen bir elementin tüm atomlarında proton sayıları aynı olmasına rağmen, nötron sayıları (N) değişebilir. Bu nedenle, bazı elementlerin atomları iki veya daha fazla farklı atom kütlelerine sahiptir ve bunlar izotop olarak adlandırılır.

Bir elementin atom ağırlığı doğal olarak meydana gelen izotop atomlarının atom kütlelerinin ortalama ağırlığına eşittir ve atomik kütle birimi (a.k.b) atom ağırlığı hesaplamalarında kullanılabilir.

Bir elementin atom ağırlığı veya bir bileşiğin molekül ağırlığı a.k.b cinsinden malzemenin atomu (molekülü) veya kütlesi dikkate alınarak belirlenir. Buna göre, bir mol maddede 6,023 × 1023

(Avogadro sayısı) kadar atom veya molekül vardır.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 3: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

3

9

Atomun Yapısı

Atom numarası (Z) = Çekirdekteki proton sayısı

Atom ağırlığı (A) = proton sayısı + nötron sayısı

= atom numarası (Z) + nötron sayısı

İzotoplar çekirdekteki nötron sayıları farklı aynı elementin atomlarıdır…

H11 H (D)2

1 H (T)31

U23592 U238

92

Atom ağırlığıAtom numarası

Element SembolXAZ

10

Elementin Atom Kütlesi

ElementinAtom Kütlesi

=

İzotop (1) in doğada bulunmaoranı

x İzotop (1) in kütlesi +

İzotop (2) in doğada bulunmaoranı

x İzotop (2) in kütlesi

+...........

)868.107()10023.6)(100( 23

molg

molatomsg

Örnek

11

• C’un ortalama kütlesi:

• (0.98892)(12 akb) + (0.01108)(13.00335) = 12.011 akb.

Karbonun atom kütlesini hesaplayınız!Karbonun 2 karalı izotopu mevcuttur,C: 98.892 % 12C + 1.108 % 13C

Örnek

12

24Mg (%78.7) 23.98504 akb x 0.787 = 18.876226 akb25Mg (%10.2) 24.98584 akb x 0.102 = 2.548556 akb26Mg (%11.1) 25.98636 akb x 0.111 = 2.884486 akb

24.309268 akb

Magnezyum atom kütlesini hesaplayınız!Magnezyumun 3 karalı izotopu mevcuttur,

24Mg (%78.7); 25Mg (%10.2); 26Mg (%11.1).

İzotop (db%) Kütle (akb ) (dbo) Kütleye Katkısı

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 4: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

4

İzotopları Anladınız mı ?

13

Kaç tane proton, nötron ve elektron vardır ? C146 ?

6 proton, 8 (14 - 6) nötron, 6 elektron

6 proton, 5 (11 - 6) nötron, 6 elektron

İzotopları anladınız mı?

Kaç tane proton, nötron ve elektron vardır ? C116 ?

Molekül, kimyasal bağla tutulan belirli bir düzen içinde iki veya daha fazla atomun bir araya gelmesidir.

H2 H2O NH3 CH4

Diatomik molekül, sadece iki atom içerir.H2, N2, O2, Br2, HCl, CO

Poliatomik molekül, ikiden daha fazla atom içerir. O3, H2O, NH3, CH4

Molekül

İyon, pozitif veya negatif yüke sahip atom grupları veya atomdur

Katyon – pozitif yüklü bir iyondur.Eğer nötr bir atom bir veya daha fazla elektron kaybedersekatyon haline gelir.

Anyon – negatif yüklü bir iyondur.Eğer nötr bir atom bir veya daha fazla elektron kazanırsaanyon haline gelir.

Na 11 proton11 elektron

Na+ 11 proton10 elektron

Cl

17 proton17 elektron Cl-

17 proton18 elektron

İyon

Bir monoatomik iyon, sadece tek bir atom içerir.

Bir poliatomik iyon ise birden daha fazla atom içerir.

Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3-

OH-, CN-, NH4+, NO3

-

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 5: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

5

13 proton, 10 (13 – 3) elektron

34 proton, 36 (34 + 2) elektron

İyonları anladınız mı ?

Kaç elektron ve proton vardır Al2713 ?3+

Kaç elektron ve proton vardır Se78

342- ?

Modern Atom TeorisiBu teori atom çekirdeği etrafındaki elektronların bulunma ihtimalini, kuantum sayıları ve orbitallerle açıklar. Kuantum sayıları, bir ortamdaki elektronların enerji seviyelerini belirten tam sayılardır.

1. Esas (Baş) Kuant Sayısı2. İkincil (Sekonder) Kuant Sayısı3. Manyetik Kuant Sayısı4. Spin Kuant Sayısı

Dalga mekaniği modeline göre, bir atomda her bir elektron, kuantum sayısı olarak adlandırılan bu dört parametreyle belirtilir.

20

1. Esas Kuant Sayısı

n ile gösterilir. Bu sayı elektronun ait olduğu kabuğu veya enerji düzeyini belirtir.

n = 1, 2, 3, 4n ‘in değeri ne kadar büyükse elektron çekirdekten o kadar uzaktadır.n=1: 1s n=2: 2s 2pn=3: 3s 3p 3dn=4: 4s 4p 4d 4fn=5: 5s 5p 5d 5f 5g

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 6: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

6

4S

3S

2S

1S

3P

2P

22

2. İkincil Kuant Sayısı

Bir kabuktaki her alt kabuk bir ikincil kuant sayısı (ℓ) ile tanımlanır. Kabukta bulunan alt düzeyler için ℓ’nin aldığı değerler, kabuğun n değeri ile belirlenir.

ℓ = 0, 1, 2, 3,….(n-1)s p d f

s sharp (keskin)

p principal (asıl, baş)

d diffuse (yayılmış)

f fundamental (temel)

sıfatlarının baş harfleridir. bundan sonra harfler alfabetik sırayı takip eder.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 7: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

7

25

S orbitalleri P orbitalleri

D orbitalleri

28

F orbitalleri

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 8: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

8

3. Manyetik Kuant Sayısı

Her alt kabuk bir veya daha fazla orbital içerir. Bir alt kabuktaki orbital sayısı aşağıdaki denklemle bulunur.

Orbital sayısı : 2 ℓ + 1

Belli bir alt kabukta bulunan her orbital bir manyetik kuant sayısı (m) ile tanımlanır. Herhangibir alt kabuk için m ‘nin alabileceği değerler ;

m = - ℓ + ℓ

30

Kabukn

Alt Kabukl

Notasyon Orbitalm

OrbitalSayısı

Elektron Sayısı

1 0 1s 0 1 2

2 01

2s2p

0-1 0 +1

13

26

3 012

3s3p3d

0-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2

135

2610

4 0123

4s4p4d4f

0-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2-3 -2 -1 0 +1 +2 +3

1357

261014

31

Orbitaller dış manyetik alanlaetkileşirler ve enerji seviyelerininayrılmasına neden olurlar. Buetkileşim enerji seviyesini yükselticiveya düşürücü yönde olabilir.Yükseltici olanlar (+), düşürücüolanlar (-) işaretine sahiptir.

n = 4 için kuantum sayılarınınalabileceği değerleri yazınız.

32

4. Spin Kuant SayısıBir orbital içinde bulunan elektron ancak kendiekseni etrafında döndüğü varsayılarakaçıklanabilen bazı özelliklere sahiptir. Budönme saat yönünde veya tersi yönde olabilir.Ters dönen iki elektronun manyetik momentleribirbirini yok eder. Bu yüzden her orbital ancakspinleri ters olan iki elektron barındırabilir.

s = -½ + ½

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 9: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

9

Elektronik KonfigürasyonBir atomda elektronların düzenlenme şekline atomun elektronik yapısı (elektronik konfigürasyon) denir.

35

Örnek ÖrnekElement Z Elektron DizilişiTitanyum 22 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

Vanadyum23 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3

Krom 24 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5

Mangan 25 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

Demir 26 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Kobalt 27 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7

Nikel 28 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

Bakır 29 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Çinko 30 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 10: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

10

Krom atomunda 4s orbitalindeki bir elektron 3d orbitaline geçmektedir. Bu durumda 5 adet d orbitalinin her birinde birer elektron bulunur ve atom yarı kararlı hale geçer.

Aynı durum Bakır elementinde de görülür. 4s2

3d9 olması gerekirken 4s1 3d10 şeklinde olur. Yarı kararlı (s1, p3, d5 , f7) ve tam kararlı (s2, p6, d10 , f14) durumlarında elektron dağılımı Küresel Simetri özelliği gösterir.

Küresel Simetri : Bir atomun elektron dizilişindeki en son orbital tam dolu yada yarı dolu ise atom küresel simetri özelliği gösterir. Küresel simetri gösteren atomlarda elektronlar çekirdek tarafından simetrik çekilirler. Simetrik çekilen elektronu koparmak fazla enerji gerektirir. Devam ediyor…

Soru ?15X , 13Y ve 25Z atomlarından hangisi yada hangileri küresel simetri gösterir ?

15X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

(P3 ile bittiği için küresel simetri)

13Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

(p1 ile bittiği için küresel simetri değil)

25Z : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

(d5 ile bittiği için küresel simetri)

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 11: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

11

Soru ? S-2 iyonunun elektronik konfigürasyonunu yazınız

(Z=16)

(16 + 2)electrons

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6

Soru ? Mg+2 iyonunun elektronik konfigürasyonunun yazınız.

(Z=12)

(12-2)electrons

1s2, 2s2, 2p6

Periyodik TabloAlkali Metaller

Toprak Alkali Metaller

Geçiş Metalleri

Halojenler

Asal Gazlar

Lantanitler and Aktinitler

Ana Grup

Ana Grup

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 12: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

12

46

47

1. period: 1s2 2

2. period: 2s2 2p6 8

3. period: 3s2 3p6 8

4. period: 4s2 3d10 4p6 18

5. period: 5s2 4d10 5p6 18

6. period: 6s2 4f145d10 6p6 32

7. period: 7s2 5f14 6d10 7p6 32

Periyodik tablodaki aileler Grup 1A: Alkali metaller. Grup 2A: Toprak alkali metaller. Grup 3A: Bor ailesi. Grup 4A: Karbon ailesi. Grup 5A: Azot ailesi. Grup 6A: Kalkojenler. Grup 7A: Halojenler. Grup 8A: Asal gazlar. Grup B: Geçiş metalleri.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 13: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

13

49

H

Li Be

Na Mg

K Ca Sc

Rb

Cs

Fr

Sr

Ba

Ra

Ti V Cr Mn

Y

La

Ac

Co Ni Zn

Zr

Hf

Nb

Ta

Rf Db Sg

Mo

W

Tc

Re

Ru

Os

Rh

Ir

Pd

Pt

Cd

B N O F

He

Ne

ArAl Si Cl

Ga Ge Se Br Kr

Xe

Rn

ITe

AtPo

In

Tl

Ce Pr Nd Pm

Th

Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

1700 - 1750

1750 - 1800

1800 - 1850

1850 - 1900

1900 - 1950

1950 - 2000

Before 1600

Fe

S

As

Sb

BiPb

Sn

HgAu

Ag

Cu

1600 - 1700

C

Bh Hs Mt Ds

P

Elementlerin Periyodik Tablosu Elementlerin Keşfediliş Tarihleri

Sc

Rb

Cs

Fr

Sr

Ba

Ra

Ti V Cr Mn

Y

La

Ac

Ni

Zr

Hf

Nb

Ta

Rf Db Sg

Mo

W

Tc

Re

Ru

Os

Rh

Ir

Pd Cd

B N O F

He

Ne

ArAl Si Cl

Ga Ge Se Br Kr

Xe

Rn

ITe

AtPo

In

Tl

Ce Pr Nd Pm

Th

Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

1700 - 1750

1750 - 1800

1800 - 1850

1850 - 1900

1900 - 1950

1950 - 2000

Before 1600

Fe

S

As

Sb

BiPb

Sn

HgAu

Ag

Cu

CLi

Na

CaK ZnCo

Pt

H

Be

Mg

1600 - 1700

P

Bh Hs Mt Ds

Elementlerin Periyodik Tablosu Elementlerin Keşfediliş Tarihleri

Sc

Rb

Cs

Fr

Ba

Ra

V

La

Ac

Hf

Nb

Ta

Rf Db Sg

Tc

Re

Ru

Os

Rh

Ir

Pd Cd

B F

He

Ne

ArAl Si

Ga Ge Se Br Kr

Xe

Rn

I

AtPo

In

Tl

Ce Pr Nd Pm

Th

Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

Pa Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

1700 - 1750

1750 - 1800

1800 - 1850

1850 - 1900

1900 - 1950

1950 - 2000

Before 1600

Fe

S

As

Sb

BiPb

Sn

HgAu

Ag

Cu

CLi

Na

CaK ZnCo

Pt

H

Be

Mg

Sr Y

Ti

Zr

Cr Mn

Mo

W

Ni

N O

Cl

1600 - 1700

P

Te

U

Bh Hs Mt Ds

Elementlerin Periyodik Tablosu Elementlerin Keşfediliş Tarihleri

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 14: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

14

Sc

Rb

Cs

Fr Ra Ac

Hf

Rf Db Sg

Tc

Re

F

He

Ne

Ar

Ga Ge Kr

Xe

RnAtPo

In

Tl

Pr Pm Sm Eu Gd Dy Ho Tm Yb Lu

Pa Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

1700 - 1750

1750 - 1800

1800 - 1850

1850 - 1900

1900 - 1950

1950 - 2000

Before 1600

Fe

S

As

Sb

BiPb

Sn

HgAu

Ag

Cu

C

ZnCo

Pt

H

Be

Mg

Sr Y

Ti

Zr

Cr Mn

Mo

W

Ni

N O

Cl

1600 - 1700

P

Te

Li

Na

K Ca

Ba La

V

Nb

Ta

Ce

Os

Rh

Ir

Pd Cd

B

Al Si

Se Br

I

Nd Tb Er

Ru

Th U

Bh Hs Mt Ds

Elementlerin Periyodik Tablosu Elementlerin Keşfediliş Tarihleri

Fr

Hf

Rf Sg

Tc

Re At

Pm Lu

Pa Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

1700 - 1750

1750 - 1800

1800 - 1850

1850 - 1900

1900 - 1950

1950 - 2000

Before 1600

Fe

S

As

Sb

BiPb

Sn

HgAu

Ag

Cu

C

ZnCo

Pt

H

Be

Mg

Sr Y

Ti

Zr

Cr Mn

Mo

W

Ni

N O

Cl

1600 - 1700

P

Te

Li

Na

K Ca

Ba La

V

Nb

Ta

Ce

Os

Rh

Ir

Pd Cd

B

Al Si

Se Br

I

Nd Tb Er

Ru

Th

Sc

Rb

Cs

Ra Ac

Ga Ge

In

Tl Po

F

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Pr Sm Eu Gd Dy Ho Tm

U

Yb

BhDb Hs Mt Ds

Elementlerin Periyodik Tablosu Elementlerin Keşfediliş Tarihleri

Rf Db Sg

At

Es Fm Md No Lr

1700 - 1750

1750 - 1800

1800 - 1850

1850 - 1900

1900 - 1950

1950 - 2000

Before 1600

Fe

S

As

Sb

BiPb

Sn

HgAu

Ag

Cu

C

ZnCo

Pt

H

Be

Mg

Sr Y

Ti

Zr

Cr Mn

Mo

W

Ni

N O

Cl

1600 - 1700

P

Te

Li

Na

K Ca

Ba La

V

Nb

Ta

Ce

Os

Rh

Ir

Pd Cd

B

Al Si

Se Br

I

Nd Tb Er

Ru

Th

Sc

Rb

Cs

Ra Ac

Ga Ge

In

Tl Po

F

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Pr Sm Eu Gd Dy Ho Tm

U

Tc

ReHf

Fr

Pa

Pm Yb Lu

Np PuAm Cm Bk Cf

Bh Hs Mt Ds

Elementlerin Periyodik Tablosu Elementlerin Keşfediliş Tarihleri

Soru ?Elementlerin periyodik özelliği denildiğinde, periyodikolarak değişim gösteren özellikleri kastedilir. Yaniperiyodik tabloda ya bir periyotta ya da bir gruptakidüzenli ve sıralı değişmelerdir. Aşağıdakilerdenhangisi periyodik özelliklerdir ?

a) İyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi ve atom ağırlığı.b) İyonlaşma enerjisi, atom yarıçapı ve atom kütlenumarası.c) Elektron ilgisi, atom yarı çapı ve izotop sayısı.d) Atom ağırlığı, elektron ilgisi ve nötron sayısı.e) İyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi ve atom yarıçapı.

Cevap d

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 15: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

15

İyonlaşma enerjisi periyodik olarak değişmez. Sırasıatomların en dış yörüngedeki elektronlarınındurumuna göre değişir. Atom ağırlığı periyodik birözelliktir ve giderek artar. Nötron sayısı daatomlarda giderek artış gösteren bir özelliktir, çünküatom sayısı bir artarken kütle numarasının iki kattanbiraz daha fazla arttığına dikkat ederseniz, bu artışınnötron sayısındaki artmayı da beraberinde getirdiğini

gözlemleriz.

Elektron ilgisi denince, elektron alma ya da vermeeğilimi diye düşünebiliriz. Bu özellik de periyodiktirve elektron alma isteği periyodik tabloda soldansağa ve aşağıdan yukarı gidildikçe artar.

Bunun dışında periyodik tabloda yer alanelementlerin şu özellikleri de vardır ;

Atomik ve iyonik çap İyonlaşma enerjisi Elektron ilgisi Elektronegatiflik

Atomik ve iyonik çapBirbirine bağlanmış iki atomun çekirdekleri arasındaki ortalamauzaklığın ölçülmesiyle atom veya iyon yarıçapları bulunabilir.Bir kristal içinde komşu iki iyonun merkezleri arasındaki uzaklık, X-ışınları kırınımı (difraksiyonu XRD) ile tayin edilebilir. Kristallerinçoğunda bu uzaklık, bir katyonun yarıçapı ile bir anyonun yarıçapınıntoplamına eşittir.

60

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 16: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

16

ÖrnekF2 moleküllerindeki F-F bağ uzunluğu 144 pm dir. Bu değerin yarısı flor atomunun yarıçapı olarak kabul edilir (144/2= 72 pm).

İki iyot arasındaki uzaklık 432/2= 216 pmEğer Li iyonunun merkeziyle bir iyot anyonunun merkezi arasındaki uzaklıktayin edilirse Li+ ve I- arasındaki uzaklıktanLi+ iyonunu yarıçapı hesaplanabilir.284 pm= Li+ yarıçapı + I- yarıçapı284 pm = Li+ yarıçapı + 216Li+ yarıçapı = 68 pm

62

63

Katyonik Çap

64

Anyonik Çap

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 17: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

17

Atom yarıçapları ve iyon yarıçaplarının pm cinsinden karşılaştırılması

Neden ?Atom çapı periyodik tabloda yatay olarakilerledikçe (atom numarası arttıkça) küçülür.

Çünkü yatay olarak ilerledikçe atomun dışkabuğuna bir elektron ve çekirdeğe de birproton ilave edilir. Ancak kabuğa ilave edilenbir elektronun atomun hacmini genişletmegücü, çekirdeğe katılan bir protonun atomunhacmini küçültme gücüne eşit değildir, dahaküçüktür. Protonun atom hacmini büzme gücügalip geldiğinden atom çapı yatay olarakilerledikçe küçülür.

Neden ?Atomik çaplar gruplarda aşağı doğru indikçebüyür.

Çünkü her grupta elektron bir üst kabuğa girerve ilave edilen protonların atom çapınıküçültme etkisi, üst kabuğa girmiş bulunanelektronların çapı büyültme etkisinin yanındaküçük kalır.

Bütün bunların yanında elektron kaybettiğizaman oluşan iyon çapının daha küçük,elektron kazandığı zaman oluşan iyon çapınında daha büyük olacağı açıktır.

İyonlaşma EnerjisiDaima dışarıdan ısı alan (endotermik) birkimyasal olaydır. Bir atomdan bir elektronuuzaklaştırmak için verilmesi gereken minimumenerjiye iyonlaşma enerjisi denir.

Bir elektronu çıkarmak için gerekli enerji birinciiyonlaşma enerjisi, ikinciyi çıkarmak için gereklienerji ikinci iyonlaşma enerjisidir.

Tabiiki birinci iyonlaşmadan sonra + yüklü biriyon oluşur ve artık bu + yüklü iyondan birelektron çıkarmak daha büyük enerji gerektirir.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 18: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

18

Mg 1s2 2s2 2p6 3s2

Mg Mg+ + e- ΔH=+738 kJ/mol

Mg+ Mg2+ + e- ΔH=+1450 kJ/mol

Al 1s22s2 2p6 3s2 3px1

Al Al+ + e- ΔH=+577 kJ/mol

Al+ Al2+ + e- ΔH=+1816 kJ/mol

Al2+ Al3+ + e- ΔH=+2744 kJ/mol

Bir

inci

iyon

laşm

a en

erjis

i kj/

mol

Atom numarası

Bazı elementlerin birinci iyonlaşma enerjilerinin grafiği

İyonlaşma Enerjisi artar

İyonlaşma Enerjisi azalır

İyonlaşma enerjisinin periyotlar boyuncaartması tamamen düzenli değildir.Bunun nedeni yarı dolu alt orbitallerde paralelspinli elektronların bulunmasının atomdakielektron düzeninin kararlılığını arttırmasıdır.Pauli İlkesi'ne göre; paralel spinli elektronlarbirbirini iter ve birbirlerinden uzaktadırlar.Bunun sonucunda, elektronlar arasındaki itmekuvveti küçülür ve atom daha kararlı birelektronik sisteme sahip olur ki, bu iyonizasyonenerjisinin büyümesi demektir.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 19: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

19

Elektron İlgisiİyonlaşma enerjisinin aksine, bir atomun bir elektronyakalaması ile açığa çıkan enerjiye elektron ilgisi denir.

O 1s2 2s2 2p4

O (g) + e- O- ΔH = - 142 KJ/molO- + e- O2- ΔH = 879 KJ/mol

Atoma yaklaşan elektron, atoma ait elektron bulututarafından itilirken, çekirdek tarafından da çekilir. Buçekme itmeden büyük olursa enerji yayınlanır. Birincielektron alma çoğunlukla enerji yayınlar (ekzotermik),fakat ikinci ve üçüncü elektron almalar daima dışarıdanenerji isteyen (endotermik) reaksiyonlardır.

Elektron İlgisi artar

Elektron İlgisi azalır

ElektronegatiflikElektronegatiflik, iyonlaşma enerjisi ile elektronilgisini birleştiren bir tanım olarak karşımızaçıkar. Bir atomun molekül içinde bir kimyasalbağda elektronları kendine doğru çekmeyeteneğidir.

Elektronegatifliği en yüksek olan Flor için 4.0standart olarak kabul edilerek, diğerelementlerin elektronegatiflik değerleribelirlenmiştir.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 20: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

20

Elektronegatiflik artar

Elektronegatiflik azalır

Elektronegatiflik değerleri bir bileşiktekibağlanma türünü tayin etmek için dekullanılabilir. Elektronegatiflikleri arasındabüyük fark olan iki element birleştiği zamaniyonik bir bileşik oluşur.Örneğin sodyum ve klorür atomları arasındakielektronegatiflik farkı 2.1 olduğundan NaCIiyonik bir bileşiktir.İki ametal arasındaki elektronegatiflik farkıbüyük olmadığından ametaller arasındakovalent bağlanma meydana gelir.Elektronegatiflik farkları kovalent bağlarınpolarlık derecesinin ölçüsünü verir. Fark sıfırveya sıfıra yakınsa bağ apolar sayılır.

79

Özet Kimyasal Bağlar Kimyasal Bağ ; iki atomu veya atom gruplarını yeni bir

tür (molekül, bileşik veya metal) oluşturmak üzere birarada tutan yeterli kadar yüksek bir çekim kuvvetidir.

Atomların dış elektron yörüngeleri arasındaki ilişkiler,atomlar arası elektron transferi ile oluşan kuvvetler(kimyasal bağlar) atomları birbirlerine bağlar. Kimyasalbağlar sonucunda atomlar bir arada ve düzenli olaraktutularak belli bir geometri oluştururlar.

Kimyasal bağlanmaya atomların en dış kabuklarındakielektronlar iştirak ederler. A grubu elementlerinde en dışkabuktaki elektron sayısı grup numarasına eşittir. Geçişelementlerinde ise atomların en dış ve bir alttakikabuktaki elektronlar da kimyasal bağlanmaya katılırlar.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 21: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

21

81

Atomların en dış kabuklarındaki değerlikelektronlarının nokta ile gösterimi kimyasalbağlanmanın anlaşılmasında büyük kolaylık sağlar.Bu gösterime Lewis sembolü denir.

Periyodik tablonun son grubunda bulunan soygazlar kimyasal reaksiyona yatkınlığı en zayıf olan,en kararlı elementlerdir. Soy gazların en kararlıelement olma sebebi en dış kabuklarındaki s ve porbitallerinin elektronla tamamen dolu oluşundanileri gelir.

Minerallerdeki sertlik, dilinim, erime, elektrikselve ısısal iletkenlik gibi fiziksel özelliklerelektriksel bağların cinsine bağlıdır. Bağkuvvetlendikçe kristalin sertliği artar, erimenoktası yükselir, ısısal genleşme katsayısıküçülür.

Bağlar sırasıyla;

Metalik bağ İyonik bağ Kovalent bağ Koordine (Dativ kovalent) kovalent bağ Van der Waals bağı

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 22: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

22

Metalik BağMetalik bağlanmada metallerin değerlikelektronlarının bir tanesi veya daha fazlasıatomdan ayrılır ve pozitif yüklü bir katyonoluşur.

Böylece oluşan pozitif katyonlar tamamenserbest bir elektron denizinde yüzüyor gibidir.Artık hangi elektron hangi atoma aittir bellideğildir. İşte metalik bağ, pozitif metal iyonlarıile çevresindeki serbest elektronlar arasındakiçekim kuvvetidir.

86

Metallerdeki atomlar düzenli bir şekilde çok sıkışıkpaketlenirler.

Her atom, pozitif yüklü iyon oluşturmak için değerlik elektronlarınıverir.

87

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thom

son Learning™

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 23: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

23

Metalik bağlanma, malzemeye metaliközellikler denilen şu özellikleri kazandırır.

Yüksek yoğunluğa sahiptirler. Çoğunlukla serttirler, dövülebilir, tel ve levha

haline getirilebilirler. Yüksek EN ve KN ‘na sahiptirler. Işığı yansıtan parlak yüzeylere sahiptirler. Serbest elektronlardan dolayı elektriği iyi

iletirler.

90

Element EN(0C) KN(0C)

Lithium (Li) 180 1347

Tin (Sn) 232 2623

Aluminum (Al) 660 2467

Barium (Ba) 727 1850

Silver (Ag) 961 2155

Copper (Cu) 1083 2570

Uranium (U) 1130 3930

Metal atomları, metalik bağlanma yaparakyığılmalar sonucu bir metal parçasını meydanagetirirler.Bunu tel ve levha haline getirilmesi içindövülmesi sırasında meydana gelen şekildeğişikliğinde metal katyonu yer değiştirir.

İyonik Bağ İyonik bağ, pozitif ve negatif iyonlar

arasındaki elektrostatik çekimden ortayaçıkan bağ türüdür.

İyonik bağ, zıt yükler arasındaki Coulomb tipibir çekimdir. İyonik bağ, oldukça kuvvetlibağdır.

S bloku metaller, değerlik elektronlarının hepsinivererek pozitif yüklü katyonları oluşur. Geçişmetallerinde ve bazı p bloku metallerindeelektronları basamaklı olarak verirler ve değişikpozitif yüklü katyonları meydana getirirler.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 24: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

24

Sodyumklorür oluşturmak üzere Sodyum ve Klorünreaksiyonu

95

Na+ ve Cl- iyonlarının dizilişi Bileşiğin formülü NaCl

NaCI

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 25: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

25

Magnezyumoksit oluşturmak üzere Magnezyum veOksijenin reaksiyonu

Kalsiyumklorür oluşturmak üzere Kalsiyum veKlorün reaksiyonu

CaF2Bileşiklerin özellikleri İyonik bağ bileşiklere şu özellikleri kazandırır ;

Genellikle yüksek erime ve kaynama noktalarına sahiptirler.

İyonlar arasında elektrostatik çekim bulunduğundan kuvvetlidir.

İyonların yükü ne kadar büyükse iyonik bağ o kadar kuvvetlidir.

Refrakter malzeme olarak kullanılırlar. (MgO) Kristal katıdırlar, sert ve kırılgandırlar. Katı halde elektriği ve ısıyı çok az iletirler. Çoğunlukla suda çözünürler.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 26: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

26

Tablo Bazı iyonik bileşiklerin EN ve KN

Bileşik EN (0C) KN (0C)

CsBr

661

1300NaI

MgCl2

KBrCaCl2NaClLiFKF

MgO

636

714

734782

801845858

2852

13041412

1435>1600

141316761505

3600

İyonik bileşiğin buharlaşması

102

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

İyonik katılar ergidiğinde veya çözüldüğünde elektriği iletir. Ancak moleküler katılar iletmez.

Suda çözünmüş iyonik katı

Suda çözünmüş moleküler katı

Çözelti elektriği iletir

Çözelti elektriği iletmez

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 27: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

27

İyonik kristallerde bir darbe geldiğinde aynı yüklüiyonlar yan yana gelir ve kırılırlar.

İyonik Bileşik Oluşturma Kuralları 1. İyonlaşma Enerjisi : Metalin iyonlaşma

enerjisi ne kadar düşükse, yani ne kadar düşükbir enerji ile elektron verebiliyorsa o kadarkolay iyonik bileşik oluşturabilir.

Periyodik tabloda soldan sağa gidildikçekatyonun üzerindeki pozitif yük artacağındanelektronun atomdan ayrılması güçleşir veiyonlaşma enerjisi büyür.

Na+ , Mg2+ , Al3+ sırasında sodyumun tümbileşikleri iyonikken magnezyumun vealüminyumun kovalent bağlı bileşikleri olabilir.

2. Elektron İlgisi : Ametalin elektron ilgisi çokbüyük oldukça iyonik bileşiğin oluşumu da oderece kesin olur.

Yine periyodik tabloda soldan sağa gidildikçeanyon üzerindeki negatif yük sayısı azalır veelektron ilgisi artarak iyonik bileşik yapmayameyleder.

C4- , N3- , O2- , F- sırasına göre flor en yüksekiyonik bileşik yapma şansına sahiptir.

3. Kristal yapıyı oluşturma enerjisi : Elektronalışverişi ile anyon ve katyon oluştuktan sonrabu iki iyon birbirini çekerek kristal yapıyıoluştururlar.

Kristal yapıyı oluşturma sırasında bir enerjiaçığa çıkar. Buna kristal yapıyı oluşturmaenerjisi denir.

Bu enerji ne kadar büyükse iyonik bileşikoluşma şansı da artar.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 28: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

28

• Kafes Enerjisi: iyonik katıyı onun gaz iyonları halinde ayırmak için gereken enerjidir.

• Kafes enerjisi, iyonların boyutu ve iyonların yüklerine bağlıdır.

k bir sabittir (8.99 x 109 J·m/C2),Q1 ve Q2 iyonların yükü, r iyonlar arasındaki mesafe

İyonik Bağ Oluşumunun Enerjisi

Lattice Energy = k( / )Q Q r1 2

İyonik bir bileşikte iyonlar arasındaki çekim kuvveti

2.31 x 10 9 J·nm sabitQ1 ve Q2 iyonların yükü, r iyonlar arasındaki mesafe

Coulomb Kanunu

rQQnmJE 21191031.2

Örnek Sodyum ve klor iyonları arasındaki enerjiyi

hesaplayınız. (r = 2.76 A = 0.276 nm)

Jnm

nmJE 1919 1037.8276.0

)1)(1(1031.2

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 29: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

29

4. Elektronegatiflik : Elektronegatifliktablosundan bileşik yapan iki ayrı cins atomunelektronegatiflik değerleri birbirinden çıkartılır.Eğer elektronegativite farkı ;

0.5 den daha az ise apolar kovalent bağdır. 0.5 – 1.6 ise polar kovalent bağdır. 2.0 den daha büyük ise bağ iyoniktir. (eğer

metal içeriyorsa) 1.6 – 2.0 arasındaysa ve atomlardan biri

metalse bağ iyonik, ametalse bağ polarkovalenttir.

5. Yük/iyon çapı oranı : Bu oran büyüdükçekatyonların kovalent bağa eğilimi artar.

Be2+ (iyon çapı=0.35) 2/0.35=5.7 kovalentbağa eğilimlidir

Ca2+ (iyon çapı=0.99) 2/0.99=2.0 iyonik bağaeğilimlidir

Al3+ (iyon çapı=0.51) 3/0.51=5.9 kovalentbağa eğilimlidir

İyonik Bağların Kuvvetini Etkileyen FaktörlerÇekim Kuvvetinin Artış Yönü (Artan Yük Yönü)

Çek

im K

uvv

eti

nin

Art

ış Y

önü

(A

rtan

çap

yön

ü)

Küçük İyon/ Düşük Yük

Büyük İyon/ Düşük Yük

Küçük İyon/ Yüksek Yük

Büyük İyon/ Yüksek Yük

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 30: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

30

Kovalent Bağ Her biri farklı iki atomdan olmak üzere, iki

atom bir elektron çiftini paylaşırsa kovalent bağoluşur. Kovalent bağ değerlik elektronlarınınortaklaşa kullanılması sonucu bir moleküldekiatomları bir arada tutan bağdır.Kovalent bağlar iki türlüdür ;

Apolar kovalent bağ Polar kovalent bağ

Kovalent bağlar 3 farklı şekilde gösterilebilir ;

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thom

son Learning™

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 31: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

31

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thom

son Learning™

Örnek

Su H2O

Methan CH4

Amonyak NH3

Hidrojen H2

Hidrojen Klorür HCl

Oksijen O2

Çoklu Kovalent Bağlar : Aynı iki atom arasında bir elektron çiftinden daha fazla elektron ortaklaşa kullanılabilir. Buna çoklu kovalent bağ denir.

Çift Bağlar ;

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 32: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

32

125

Üçlü Bağlar :

NN

Metallerde Kovalent Bağlanma Özelliği

Metallerin tüm bileşiklerin iyonik olduğudüşünülür. Çoğunlukla bu doğrudur, fakat herzaman değil. Özellikle alkali metallerden sonragelen toprak alkali metalleri p grubu metallerive yarı metaller kovalent bağlı bileşiklereeğilim gösterirler.

Çünkü kovalent bağ, bir katyonun bir anyonunelektron bulutunu deforme etme özelliğidir.

1. İyon çapı küçük ve aynı zamanda yüksekdeğerlikli katyonlar kovalent bağa daha fazlameyleder.

Örneğin ; Lityum alkali metallerde en küçükiyon çaplı katyon olarak kovalent bağameyleden yegane katyondur. Organolityumbileşikleri kovalent bağlıdır. Bütil-Li, Ar-Li gibi.

Toprak alkalilerde ise yük arttığı için kovalentbağ özelliği daha belirginleşir. Hele berilyumbileşiklerinin hepsi kovalenttir. Ancak MgOiyonik bir bileşiktir.

2. Her periyodda soldan sağa gidildikçe iyonyarıçapı azaldığından kovalent bağ karakteriartar.

LiCI iyonik iken, BeCI2 BCI3 ve CCI4 ve diğerlerikovalenttir.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 33: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

33

3. Bağ yapan iki atomun elektronegativitefarkı büyüdükçe iyonik karakter artar,küçüldükçe de kovalent karakter artar.

0.5 den daha az ise apolar kovalent bağdır. 0.5 – 1.6 ise polar kovalent bağdır. 2.0 den daha büyük ise bağ iyoniktir. 1.6 – 2.0 arasındaysa ve atomlardan biri

metalse bağ iyonik, ametalse bağ polarkovalenttir.

130

Bağın iyonik karakter yüzdesi

131

Elektronegatiflik farkıEN = EN büyük - EN küçükÖrnek NaCl, EN = 2.9 - 1.0 = 1.9Şekilden yaklaşık olarak 65% bulunurSoru : MgO, HC ve HCI için iyonik karakter

yüzdesini bulunuzMgO = 3.5 - 1.3 = 2.2 … 80% iyonik (75-85)CH = 2.5 - 2.1 = 0.4 … 7% iyonik (5 - 10)HCl = 2.9 - 2.1 = 0.8 … 20 % iyonik (15-25)

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 34: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

34

133

Örnek F-F (4.0 – 4.0 = 0) apolar

kovalent

H-F (4.0 – 2.1 = 1.9) polar kovalent

LiF (4.0 – 1.0 = 3.0) ionic

4. Kovalent bağlı bileşikler, iyonik bileşiklerenazaran daha düşük sıcaklıklarda kaynarlar.

5. Anyon çapının büyümesi de kovalent bağayardımcı olur. Yukarıdan aşağıya inildikçeanyon yarıçapı büyüdüğünden halojenlerde I-

kovalent bağa en fazla meyeder.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 35: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

35

Van der Waals Bağları Nötr molekülleri, yüzeylerinde kalmış olan çok

zayıf bir elektrik yükle bir arada ve düzenli içyapıda tutan bağ türüdür.

Bu bağ bilinen kimyasal bağların en zayıfıdır.Daha çok organik bileşikler ve katılaşmışgazlarda görülür.

Minerallerde ise pek yaygın değildir. Nadirhallerde çok düşük bir sertlik vedilinimlenmenin gelişimine neden olur.

Grafit minerallerinde dilinim düzlemlerininbağlanma şekli bu bağın mineraller için en tipikörneğidir. © 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

Van der Waals bağları moleküller veya atomgrupların zayıf elektrostatik çekimlerlebirbirlerine bağlar. Birçok plastik, seramik, suve diğer moleküller sürekli kutuplaşır (polarizeedilir), bu moleküllerin bazı kısımları pozitifolarak yüklenme eğiliminde iken diğer kısımlarınegatif olarak yüklenirler.

Bir molekülün pozitif olarak yüklenmiş bir kısmıve ikinci molekülün negatif olarak yüklenmişkısmı arasındaki elektrostatik çekim, ikimolekülü zayıf olarak bağlar. Van der Waalsbağı ikincil bir bağdır, ancak molekül içindekiatomlar veya atom grupların kuvvetli kovalentveya iyonik bağ ile bağlanırlar.

Sıvı su içindeki su molekülleri, bir diğerinielektrostatik kuvvetler yardımıyla çekerler. Bukuvvetler van der waals kuvvetleri veya bağlarıolarak tanımlanır.

Suyu kaynama noktasına ısıtmak Van derWaals bağlarını kırar ve suyu buharadönüştürür, ancak oksijen ve hidrojenatomlarını birleştiren kovalent bağı kırmak içinçok yüksek sıcaklıklar gerekir.

Van der Waals kuvvetleri denilen moleküllerarası çekim kuvvetleri üç tanedir.

Dipol – dipol kuvvetler, London kuvveti ve Hidrojen bağları.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 36: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

36

Bağ Kuvveti Kimyasal tepkimelerde atomlar farklı şekillerde

düzenlenerek yeni moleküller oluştururlar.Tepkimeye giren moleküldeki kimyasal bağlarkopar, farklı kimyasal bağlar oluşturarak yenimoleküller meydana gelir.

Kimyasal bağlar,içinde bulunduklarımolekülün geometrisine,diğer atomlarınkonumuna, büyüklüklerineve elektronegatiflikleri gibiözelliklerine bağlıdır.

Net enerji eğrisindeki minimum nokta, eğride r0denge mesafesine karşılık gelir. Ayrıca, bu iki atom için bağ enerjisi E0, atomları birbirlerinden sonsuz mesafeye uzaklaştırmak için gerekli olan enerji olup Şekil 2.8b’de görüldüğü gibi, minimum noktadaki enerjiye karşılık gelir.

Katılarda iyonik, kovalent ve metalik olmak üzere üç farklı birincil bağ veya kimyasal bağ bulunur.

Kovalent bağ kuvveti, bağı kırmak için gerekenenerji yardımıyla ölçülür.

Bağ entalpisi, D(X-Y) gaz fazında X-Y bağlarının birmolünün kırılması için ortalama H ‘tır.

D(C-O) = H= 358 kJ

• Bir mol X-Y bağı oluştuğu zaman, entalpi değişimi D(X-Y) ‘dir.

C O

C + O

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 37: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

37

Bağ Entalpileri ve Uzunlukları

Bağ enerjileri, bağların tek, çift veya üçlü olmasınagöre de değişir. Bağ sayısı arttıkça bağ kuvveti,dolayısıyla bağ enerjisi artar. Bağ sayısı arttıkça,bağ entalpisi artar ve bağ uzunluğu kısalır.

D(C-C) = 348 kJ 0.154 nmD(C=C) = 614 kJ 0.134 nmD(CC) = 839 kJ 0.120 nm

D(C-O) = 358 kJ 0.143 nmD(C=O) = 799 kJ 0.123 nmD(CO) = 1072 kJ 0.113 nm

Çoklu bağlar tekli bağlardan kuvvetlidir. Böylebağların uzunlukları daha kısadır. Onun içinbağ uzunluğu kısaldıkça bağ daha dasağlamlaşır.

Tekli bağlar bağlarıdır. Orbitallerin bağ ekseniboyunca çakışmasından oluşan bu bağkuvvetlidir. Çift bağlar, bir ve bir bağındanoluşur. bağı daha zayıftır. Üçlü bağlar ise, bir ve iki bağından oluşur.

H3C – CH3 H2C = CH2 H C C H1.54 Å 1.33 Å 1.20 Å334 kJ/mol 630 kJ/mol 836 kJ/mol

147 148

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 38: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

38

149

Bağ Entalpisi ve Hrxn

ÖrnekReaksiyon ısısı kaçtır ?

2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g), Hrxn

o = [2 * D (H–H) + D(O=O)] – 4 * D(H–O)= 2 * 436 + 489 – 4*464= – 495 kJ

Hfo = –248 kJ mol–1 of H2O

VerilerD(O=O) = 498 kJ mol–1

D(H–H) = 436; D(H–O) = 464;

2 H (g) H2 (g), H = – D (H–H)

H2 (g) H (g), H = D (H–H)

H = 4 D(C–H) + 2 D(O=O) - 2 D(C=O) - 4 D(O–H)

= [ 4(413)+ 2(495)- 2(799)- 4(463) ] kJ

= -808 kJ

CH4 ‘ün yanma entalpisi

H

H

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 39: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

39

En yüksek bağ enerjisi hangisindedir ?H-H , H-O , , H-I , I-I

En düşük bağ enerjisine hangisi sahiptir ?H-H , C-C , N-N , , CI-CI , Br-Br

Karbon-Karbon arasındaki bağlardan en yükseğinehangisi sahiptir ?Tekli bağ C-C , İkili Bağ C=C ,

Bağ Uzunluk Enerji

C – C 154 348C = C 134 614C C 120 839

O – O 148 145O = O 121 498

Uzunluk EnerjiBileşik Bağ (pm) (kJ/mol)

H2 H – H 74 436 HF F – H 92 565H2O

O – H 96 464NH3 N – H 101 389CH4

C – H 109 414

H-F

O-O

Üçlü bağ CC

Soru ? Aşağıdakilerden hangisi kovalent bağın

karakteristik özelliğidir ?

A. Bir katyon ve bir anyon arasındaki elektrostatik çekimdir.

B. İki katyon arasındaki elektrostatik çekimdir. C. İki atomun elektronlarının paylaşımı söz

konusudur. D. İki anyon arasındaki elektrostatik çekimdir.

Cevap C

Soru ? Aşağıdakilerden hangisi daha kuvvetli bağdır ?

Cevap D

Soru ? X iyonik bir maddedir. Ergidiği zaman elektriği

iletmektedir (katı halde değil). Bu madde hangisidir ?

A. Petrol B. BakırC. Buz D. NaCI

Cevap D

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 40: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

40

Soru ? Periyodik tablonun 6. grubundan X ametali ile 2.

grubundan M metalinin birleşmesiyle oluşacakbileşiğin elektronik diagramını göstermektedir ?

Cevap A

A B

C D

Soru ? Kalsiyumun atom numarası yirmidir. Aşağıdaki

şekillerden hangisi kararlı Ca2+ iyonunun elektronikkonfigürasyonunu göstermektedir ?

Cevap D

A B C D

Soru ? Aşağıda tanımlanan dört maddeden hangisi

kovalent bağlı bir maddeyi göstermektedir ?

A. Ergime noktası 1150 ºC, ergimiş maddeelektriği iletir.

B. Ergime noktası 20 ºC, ergimiş madde elektriğiiletmez.

C. Ergime noktası 480 ºC, ergimiş madde elektriğiiletir.

D. Ergime noktası 1500 ºC, ergimiş maddeninelektriksel iletkenliği zayıftır.

Cevap D

Soru ? -1 (negatif) yüklü bir iyon oluşturmak için bir

ametal atomu ;

A. Bir elektron paylaşmalıdır. B. Bir elektron kazanmalıdır. C. Bir elektron kaybetmelidir. D. Bir proton kazanmalıdır.

Cevap B

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 41: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

41

Soru ? Kükürt oda sıcaklığında ametalik bir katıdır.

Böylece ;

A. Kükürt gevrek kırılgan bir maddedir. B. Yüksek ergime noktalı bir maddedir. C. İyi ısı iletkenliği olan bir maddedir. D. İyi elektriksel iletkenliği olan bir maddedir.

Cevap A

Soru ? Aşağıdakilerden hangisi veya hangileri kovalent bağlıdır ?

A. SO2

B. CS2

C. C60

D. S8

Cevap Hepsi

Soru ? Aşağıdakilerden hangisi bir asal gaz elektronik

konfigürasyonuna sahip değildir ?

A. Na + B. Mg 2+ C. Ar D. S

Cevap D

Soru ?Aşağıdaki katılardan hangisi en yüksek ergime noktasına sahiptir

?

(A) H2O(k)

(B) Na2O(k)

(C) SO2 (k)

(D) CO2 (k)

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 42: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

42

Soru ?

Kimyasal bağın hangi tipi, iki brom atomu arasında oluşur ?

(A) Metalik

(B) Hidrojen

(C) İyonik

(D) Kovalent

Soru ?Hangi molekül üçlü kovalent bağ içerir ?

(A) H 2(B) N 2(C) O 2(D) Cl 2

Soru ?

Aşağıdakilerden hangisi en polar bağı içerir ?

(A) H–Br

(B) H–Cl

(C) H–F

(D) H–I

168

Atomlararası boşluk

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

Page 43: Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016blog.aku.edu.tr/evcin/files/2016/09/2.pdfDoç. Dr. Atilla EVCİN Atomyapısı,bağlarıveözellikleri ... Ana Grup Ana

24.09.2016

43

169

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

170

© 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning™

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016