KİMYASAL BAĞLAR

KİMYASAL BAĞLAR Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır.

1)İYONİK BAĞLAR Elektronlar bir atomdan diğerine aktarıldığı zaman meydana gelir. Tepkimeye giren elementlerden birinin atomları,elektron kaybedip pozitif yüklü iyonlara dönüşürken,diğer elementin atomları elektron kazanıp negatif yüklü iyon oluştururlar. Böylece zıt(artı-eksi) bir şekilde yüklenmiş iyonlar arasındaki elektrostatik çekim kuvveti,söz konusu iyonları bir kristal içinde tutar.

Örnek olarak bir sodyum atomu ile bir klor atomu arasındaki tepkimeyi ele alalım.  Sodyum 1A grubunda olup sadece bir değerlik elektronuna sahiptir. Klor atomu ise 7A grubunun bir üyesi olduğundan 7 değerlik elektronuna sahiptir. Bu iki atom arasındaki tepkimede sodyum atomu 1 elektron kaybeder. Sodyum atomunun kaybetmiş olduğu elektron klor atomu tarafından kazanılır.

           Sodyum çekirdeği 11 proton (11+ yük) ve sodyum iyonu da yalnız 10 elektron (bir elektron kaybetmiş oluyor) içerdiğinden sodyum atomunun bir elektron kaybetmesiyle 1+ yüklü sodyum iyonu oluşur. Diğer taraftan,klor çekirdeği 17 proton (17+ yük) ve klor iyonu da 18 elektron (bir elektron kazanılmış oluyor) içerdiğinden klor atomunun bir elektron kazanmasıyla da 1- yüklü bir klorür iyonu meydana  gelir.

         Bu tepkimede, sodyum tarafından kaybedilen elektronların toplam sayısı klor tarafından kazanılan elektronların toplam sayısına eşit olmalıdır. Böylece oluşan sodyum iyonlarının sayısı ile meydana gelen klorür iyonlarının sayısı aynı olduğundan NaCl formülü bileşikte bulunan iyonların en basit oranını (1:1) verir.Bu iyonlar bir kristal oluşturmak üzere birbirini çekerler.

2 - KOVALENT BAĞ - Kovalent bağlarda elektronlar, bir atomdan diğerine aktarılmaksızın ortaklaşa kullanılır. Tek kovalent bağ,iki atom tarafından bölünmüş yani ortaklaşa kullanılan bir elektron çiftinden ibarettir. Moleküller birbirlerine kovalent bağlarla bağlanmış atomlardan meydana gelir.

Elektronları bağlamak için girilen yarışma, iyon bağında olduğu kadar şiddetli değilse atomların var olan dış elektronlar paylaşılır ve bir ortaklaşma bağı ya da Kovalent Bağ oluşur.        

Ametal atomları etkileştiği zaman Kovalent bağlarda bir arada tutulan moleküller oluşur. Bu atomlar elektron çekimi bakımından birbirlerine benzediklerinden, Kovalent bağların oluşması sırasında herhangi bir elektron aktarımı olmaz.   Bunun yerine elektronlar ortaklaşa kullanılırlar. Kovalent bir bağ genellikle iki atom tarafından parçalanmış ters spinli bir elektron çifti içerir.

  Kovalent bağlar yapısına göre ikiye ayrılır:          2.a -Apolar Kovalent Bağ: Aynı cins iki ametal atomunun birleşmesiyle oluşur. Apolar kovalent bağa en iyi örneklerden biri, iki oksijen atomunun elektronlarını ortaklaşa kullanarak oluşturdukları  bağıdır. (Şekil 2) Bu bağlarda ortaklaşa kullanılan elektronlar eşit paylaşıldığından dolayı molekülün pozitif veya negatif kutbu yoktur.  (hidrojen),  (oksijen), (klor)...

2.b -Polar Kovalent Bağlar: İki farklı cins atomun bir araya gelmesiyle oluşur. Bu bağlarda ametallerden biri ortaklaşa kullanıldığından dolayı molekülün bir ucu pozitif (+), diğer ucu negatif (-) yüklenir. Suyu oluşturan Hidrojen ve Oksijen moleküllerinin son orbitallerindeki elektronların ortak kullanılmasıyla oluşan Polar Kovalent bağ şekil 3’de görülmektedir. (su), , (karbondioksit)...

3 - METALİK BAĞLAR Metalik bağlar, metal ve alaşımlarda bulunur. Metal atomları üç boyutlu bir yapı içinde düzenlenirler. Bu atomların  en dış elektronları, yapının her tarafında serbestçe dolaşır ve atomların birbirlerine bağlanmasını sağlarlar.

Metallerin iyonlaşma enerjileri ile elektronegatiflikleri oldukça düşüktür. Bunun sonucu olarak metal atomlarının en dış elektronları nispeten gevşek tutulur. Metalik bir kristalde, en dış elektronları çıkarılmış atomlardan ibaret olan pozitif iyonlar kristal örgüde ilgili yerlerde bulunur ve en dış elektronların örgünün her tarafında serbestçe hareket etmesiyle de kristaldeki atomlar bir arada tutulur. Diğer bir deyişle örgü içersinde dağılan ve kristalin bütününe ait olan elektron bulutu ile pozitif iyonlar arasındaki elektrostatik çekim metalik bağı oluşturmaktadır.

4 - VAN DER WAALS BAĞLARI Kapalı kabuklu iki kararlı molekülde ‘Van Der Waals’ güçleri ve ‘London’ güçleri adı verilen zayıf güçler aracılığıyla etkileşmeye girebilir. İki molekülün elektron bulutları etkileştiğinde zayıf bir itme ortaya çıkar; ‘Van Der Waals gücü’ adı verilen bu dengesizleştirici etkileşme sonucunda,elektron dağılımı kısa süre bozulabilir ve anlık(kalıcı olmayan) bir çift kutup momenti oluşabilir.

5 - HİDROJEN BAĞLARI    Bazı hidrojen içeren bileşiklerde moleküller arası çekim kuvvetleri olağan üstü yüksektir. Bu çekim kuvvetleri, hidrojenin atom çapı küçük ve çok elektronegatif olan elementlere kovalent bağlı olduğu bileşiklerde görülür. Bu bileşiklerde elektronegatif element bağı elektronlarını öyle kuvvetlice çeker ki hidrojen önemli miktarda kısmi + yük kazanır. Aslında,hidrojen elementinin perdeleyici elektronları olmadığından burada hidrojen hemen hemen çıplak bir protondur.

               Bir molekülün hidrojen atomu ve diğer bir molekülün elektronegatif elementinde bulunan paylaşılmamış elektron çifti birbirini çekerek bir hidrojen bağı oluşturur. Her hidrojen atomu küçük boyutlu olduğundan ancak bir hidrojen bağı yapabilir.