9. Sınıf Kimya · Ünite 2
Moleküllerin Gizli Kutupları: Polar ve Apolar Dünyası
Kovalent bağlı moleküllerin nasıl polar veya apolar özellik gösterdiğini, elektronegatiflik, merkez atom ve dipol moment kavramları üzerinden keşfedeceğiz.
Kazanım KİM.9.2.5 · 40 dk okuma
Merhaba genç kimyager! Suyun neden harika bir çözücü olduğunu veya zeytinyağının neden suyla bir türlü karışmadığını hiç merak ettin mi? Cevap, moleküllerin gizli kutuplarında, yani polarite (kutupluluk) özelliğinde saklıdır. Hadi bu gizemi birlikte çözelim!
Elektronların Halat Çekme Yarışı: Elektronegatiflik
Kovalent bağlarda atomlar elektronlarını ortaklaşa kullanır. Ancak her atomun elektronları çekme gücü, yani 'elektronegatifliği' aynı değildir. Tıpkı bir halat çekme yarışında güçlü olanın ipi kendine doğru çekmesi gibi, elektronegatifliği yüksek olan atom da bağdaki elektronları kendine daha çok çeker. Bu durum bağın uçlarında kısmi negatif ve kısmi pozitif kutuplar oluşturur.
Merkez Atom ve Ortaklanmamış Elektronlar
Bir molekülün tamamının polar (kutuplu) veya apolar (kutupsuz) olduğuna karar vermek için sadece bağlara değil, molekülün genel şekline yani uzay-dolgu modeline bakmalıyız. Burada başrol oyuncusu 'merkez atom'dur. Merkez atom, molekülde etrafına diğer atomların bağlandığı ana atomdur.
Su molekülünde (H2O) oksijen merkez atomdur ve üzerinde bağa katılmamış iki çift elektron bulunur. Bu elektronlar hidrojenleri aşağı doğru iterek moleküle 'kırık doğru' (açısal) şeklini verir. Sonuç? Suyun oksijen tarafı negatif, hidrojen tarafı pozitif olur. Su polardır!
Simetri ve Dipol Moment
Eğer merkez atomda hiç ortaklanmamış elektron çifti yoksa ve etrafındaki tüm atomlar aynıysa, molekülde mükemmel bir denge (simetri) vardır. Elektronların çekim kuvvetleri birbirini sıfırlar. Molekül üzerindeki net çekim kuvvetinin sıfır olmasına 'dipol momentin sıfır olması' diyoruz.
Günlük hayattan bir örnek verelim: Zeytinyağı apolar bir maddedir, su ise polardır. Kimyada ünlü bir kural vardır: 'Benzer benzeri çözer.' Polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde iyi çözünür. Zeytinyağının suda çözünmemesinin ve üste çıkmasının sebebi, moleküllerinin birbiriyle uyumsuz kutup yapılarına (biri apolar, diğeri polar) sahip olmasıdır!
Özetle Sınıflandırma Ölçütlerimiz
- Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti VARSA molekül asimetriktir ve POLARDIR. (Örnek: H2O, NH3)
- Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti YOKSA ve etrafındaki atomlar AYNIYSA molekül simetriktir, dipol moment sıfırdır ve APOLARDIR. (Örnek: CH4, CO2, BH3)
- İki aynı ametal atomundan oluşan moleküller (H2, O2, N2) elektronları eşit çektikleri için her zaman APOLARDIR.
- İki farklı ametal atomundan oluşan iki atomlu moleküller (HCl, CO) elektronları farklı güçte çektikleri için her zaman POLARDIR.