Metalik, iyonik, kovalent bağlar, Lewis yapısı, molekül polarlığı, adlandırma, moleküller arası kuvvetler, katılar ve sıvılar
Metaller, dövülebilme, tel çekilebilme, ısı ve elektriği iletme gibi ortak özellikler gösterir. Bu özellikler metalik bağ ile açıklanır.
Metalik bağ, metal atomlarının valans elektronlarının tüm metal boyunca serbestçe hareket eden elektron denizi oluşturması sonucu oluşan elektrostatik çekim kuvvetidir. Pozitif metal iyonları bu elektron denizi içinde düzenli bir kristal yapı oluşturur. Elektronların serbest hareketi metallerin elektrik iletkenliğini, iyonların kayması ise şekil verilebilirliği sağlar.
Örnek: Bakır (Cu), demir (Fe), altın (Au) metalik bağ ile bağlanır.
İyonik bağ, metal atomunun elektron vererek pozitif iyon (katyon), ametal atomunun elektron alarak negatif iyon (anyon) oluşturması ve bu zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik çekimle oluşur. İyonik bağ genellikle düşük iyonlaşma enerjili metaller ile yüksek elektronegatiflikli ametaller arasında görülür.
İyonik bileşik formülleri, katyon ve anyon yüklerinin toplamı sıfır olacak şekilde yazılır. Çok atomlu iyonlar (NH₄⁺, SO₄²⁻, NO₃⁻, CO₃²⁻, OH⁻, PO₄³⁻) da iyonik bileşiklerin yapısında bulunabilir.
Kovalent bağ, ametaller arasında elektronların ortaklaşa kullanılmasıyla oluşan bağdır. İki atomun elektronegatiflik farkına göre apolar veya polar kovalent bağ olarak sınıflandırılır.
Kovalent bağ oluşumu sırasında atomlar birbirine yaklaştıkça sistemin potansiyel enerjisi azalır ve bağ mesafesinde minimum enerjiye ulaşılır. Bu kararlı hâl bağ oluşumunu temsil eder.
Lewis nokta yapısı, atomun valans elektronlarının sembol etrafında noktalarla gösterilmesidir. Noktalar önce teker teker yerleştirilir, sonra elektron sayısı 4’ü geçerse çiftlenir. Lewis yapısı, moleküllerin bağlanma düzenini anlamada kullanılır.
Örneğin azot (N) 5 valans elektronuna sahiptir, Lewis gösterimi N· ile yapılır.
Moleküllerin Lewis yapısında ortaklanmış elektron çiftleri (bağ) ve ortaklanmamış elektron çiftleri (serbest çift) gösterilir.
Örnek: H₂O molekülünün Lewis yapısında oksijenin iki ortaklanmamış çifti ve iki bağ çifti vardır.
Molekülün polar olup olmaması, bağların polarlığına ve molekül geometrisine bağlıdır. Eğer bağlar polar fakat molekül simetrik ise (CO₂, CCl₄, CH₄) molekül apolardır. Asimetrik polar bağlı moleküller (H₂O, NH₃, HF) polardır.
Molekülün polarlığı, dipol moment ile ölçülür. Dipol moment sıfır ise apolar, sıfırdan büyük ise polardır.
H₂, Cl₂, CO₂, CH₄, CCl₄, BF₃
HF, HCl, H₂O, NH₃, CH₃Cl
Katyon adı + anyon adı (sondaki eki “ür” olacak şekilde).
Latince sayı önekleri kullanılır: mono, di, tri, tetra, penta, hekza, hepta, okta, nona, deka.
Moleküller arası etkileşimler, kimyasal bağlardan daha zayıftır. Türleri:
Özel bir dipol-dipol etkileşimidir. H atomunun F, O, N gibi elektronegatif atomlara bağlandığı moleküllerde görülür. En güçlü moleküller arası etkileşimdir.
Van der Waals kuvvetleri, London, dipol-dipol ve dipol-indüklenmiş dipol etkileşimlerini kapsar. Moleküller arası etkileşimler, maddelerin kaynama noktası, erime noktası, buhar basıncı, viskozite ve yüzey gerilimini belirler.
Katılar tanecikleri arasındaki çekim kuvveti çok güçlüdür, tanecikler titreşim hareketi yapar, şekil ve hacim sabittir.
Tanecikler düzenli tekrarlayan üç boyutlu yapıdadır.
İyonik bağlı, yüksek erime noktası, sert, katı hâlde iletmez, sıvıda iletir.
Örnek: NaCl, MgO
Atomlar kovalent bağla ağ örgü oluşturur. Çok sert, yüksek erime noktası, iletmez (grafit hariç).
Örnek: Elmas, SiO₂
Moleküller arası zayıf kuvvetlerle bağlanır. Düşük erime noktası, yumuşak.
Örnek: Buz, kuru buz, iyot
Metalik bağlı, iletken, dövülebilir.
Örnek: Demir, bakır, altın
Sıvılar, tanecikleri arasındaki çekim kuvveti orta düzeyde, akışkan, belirli hacimli fakat şekilsizdir.