9. Sınıf Kimya · Ünite 2
Elektronların Dansı: Lewis Yapıları ve Moleküllerin Gizli Şekilleri
Atomların değerlik elektronlarını nasıl paylaştığını, oktet-dublet kurallarını ve merkez atomdaki ortaklanmamış elektronların molekül geometrisine etkisini keşfedin.
Kazanım KİM.9.2.4 · 40 dk okuma
Evrendeki her şey etkileşim halindedir. İnsanlar nasıl iletişim kurmak için kelimeleri kullanıyorsa, atomlar da birbirleriyle bağ kurmak için elektronlarını kullanır. Ancak atomlar tüm elektronlarını bu iş için kullanmazlar. Tıpkı bir vitrindeki ürünler gibi, sadece en dıştaki elektronlar etkileşime açıktır.
Değerlik Elektronları: Atomların Görünen Yüzü
Bir atomun kimyasal davranışını belirleyen temel unsur, en dış katmanındaki elektronlardır. Bu elektronlara 'değerlik elektronları' diyoruz. Kovalent veya iyonik bağlar kurulurken her zaman bu değerlik elektronları rol oynar.
Lewis Nokta Yapısı Nasıl Çizilir?
Amerikalı kimyacı Gilbert N. Lewis, atomların bu dış katman elektronlarını göstermek için harika ve çok basit bir yöntem buldu. Bir elementin sembolünü yazarız ve değerlik elektronlarını bu sembolün etrafına noktalar halinde yerleştiririz. Peki kurallarımız neler?
- Değerlik elektron sayısı bulunur.
- Noktalar element sembolünün dört tarafına (sağ, sol, üst, alt) yerleştirilir.
- İlk dört elektron bu dört tarafa tek tek yerleştirilir.
- Eğer dörtten fazla elektron varsa, tekli noktaların yanına eşleştirilerek (çift yapılarak) eklenir.
Örneğin, Oksijenin (Atom Numarası: 8) değerlik elektron sayısını bulalım:
Şimdi bu 6 elektronu Oksijen sembolünün etrafına yerleştirelim:
Oktet ve Dublet Kuralı: Kararlılığa Ulaşma Çabası
Atomların bağ kurmasındaki ana motivasyon 'kararlı' olmaktır. Doğada kararlılığın zirvesindeki elementler soy gazlardır. Eğer bir atom elektron alışverişi veya ortaklaşması yaparak son katmanını 2 elektrona tamamlarsa (Helyum gibi) 'Dublet Kuralı'na, 8 elektrona tamamlarsa 'Oktet Kuralı'na uymuş olur.
Moleküller, Elektron Çiftleri ve Geometri
Farklı elementlerin atomları, tekli (eşleşmemiş) elektronlarını ortaklaşa kullanarak bağ kurarlar. Bağı oluşturan bu elektron çiftlerine 'bağlayıcı elektron çifti' deriz. Atomun üzerinde kalan ve bağa katılmayan eşleşmiş elektronlara ise 'ortaklanmamış elektron çifti' adı verilir. Acaba bu tembel elektronlar molekülde hiçbir işe yaramıyor mu? Kesinlikle hayır!
Suyu (H2O) ele alalım. Merkezdeki Oksijen atomunun üzerinde, bağa katılmayan iki çift ortaklanmamış elektron bulunur. Elektronlar eksi yüklü oldukları için birbirlerini şiddetle iterler. Oksijenin tepesinde duran bu yalnız elektron çiftleri, çok fazla yer kaplamak ister ve bağlanan Hidrojen atomlarını aşağıya doğru iter. Bu itme kuvveti yüzünden su molekülü uzayda düz bir çizgi halinde duramaz; bükülerek 'kırık doğru' (V harfine benzer) bir yapı alır.
Elektronların Dansı: Lewis Yapıları ve Moleküllerin Gizli Şekilleri: Alıştırma Soruları
1. Azot (7N) atomunun nötr haldeki Lewis nokta yapısında toplam kaç adet nokta bulunur?
- A) 2
- B) 5
- C) 7
- D) 8
Cevabı göster
Doğru cevap: B) 5
Azot atomunun katman elektron dizilimi 2, 5 şeklindedir. En dış katmanında 5 elektron bulunduğu için Lewis yapısında 5 nokta çizilir.
2. Bir hidrojen (1H) atomunun kovalent bağ oluştururken elektron sayısını 2'ye tamamlayarak kararlı hale gelmesine ne ad verilir?
- A) Oktet kuralı
- B) Hund kuralı
- C) Pauli ilkesi
- D) Dublet kuralı
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Dublet kuralı
Atomların son yörüngesindeki elektron sayısını tıpkı Helyum gibi 2'ye tamamlayarak kararlı hale gelmelerine Dublet kuralı denir.
3. Bir elementin Lewis nokta yapısına bakıldığında etrafında 1 çift (eşleşmiş) ve 3 tekli (eşleşmemiş) olmak üzere toplam 5 nokta görülmektedir. Bu element genellikle kaç kovalent bağ yapar?
- A) 1
- B) 2
- C) 3
- D) 5
Cevabı göster
Doğru cevap: C) 3
Lewis yapısındaki tekli (eşleşmemiş) elektronlar, atomun kovalent bağ yapma potansiyelini gösterir. 3 adet eşleşmemiş elektronu olduğu için genellikle 3 bağ yapar.
4. Su (H2O) molekülünün uzay-dolgu modelinde doğrusal (düz bir çizgi) bir yapı yerine 'kırık doğru' (V) şeklinde olmasının temel sebebi aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Hidrojen atomlarının birbirini çekmesi
- B) Oksijen atomu üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftlerinin bağlayıcı elektronları itmesi
- C) Oksijen atomunun oktetini henüz tamamlamamış olması
- D) Oksijen ile Hidrojen arasında iyonik bir etkileşim bulunması
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Oksijen atomu üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftlerinin bağlayıcı elektronları itmesi
Merkez Oksijen atomu üzerindeki bağa katılmayan (ortaklanmamış) elektron çiftleri, hidrojenlerle kurulan bağdaki elektronları aşağı doğru iterek molekülü büker ve kırık doğru şeklini almasına sebep olur.
5. Üçüncü periyotta bulunan X elementinin Lewis sembolünde 2 çift (eşleşmiş) ve 2 tekli (eşleşmemiş) olmak üzere toplam 6 nokta bulunmaktadır. Buna göre X elementinin atom numarası kaçtır?
- A) 6
- B) 8
- C) 14
- D) 16
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 16
Elementin Lewis yapısında 6 nokta olması, değerlik elektron sayısının 6 olduğunu gösterir. 3. periyot 6A grubunda bulunan elementin elektron dizilimi 2, 8, 6 şeklindedir. Toplam elektron sayısı ve dolayısıyla atom numarası 16'dır.