Kimyasal türler arasindaki etkilesimler

... konulu sunumlar: "Kimyasal türler arasindaki etkilesimler"— Sunum transkripti:

1 Kimyasal türler arasindaki etkilesimler
Designer by Duffy # ByFena

2

3 ZAYIF ETKİLEŞİM Zayıf etkileşimleri ikiye ayrılır: Van der Waals kuvvetleri ve Hidrojen Bağları. Zayıf etkileşimlerde dipol oluşumu önemli olduğu için öncelikle dipoller açıklanmalıdır.

4 Dipol: İndüklenme(Dipol), yüklü bir taneciğin yüksüz bir taneciğin yük dağılımını bozması olayıdır.Bir kimyasal tür yapısında pozitif ve negatif kutup bulunduruyorsa dipol içermektedir. Bazı kimyasal türlerde dipol kalıcı iken bazılarında dipol geçicidir. Bir kimyasal türdeki dipol anlık değişmiyorsa kalıcıdır.

5 İndüklenmiş Dipol(Geçici Dipol) Oluşumu: Kalıcı dipolü olmayan apolar bir taneciğe, pozitif
veya negatif bir yük yaklaştırıldığında elektronlar bundan etkilenerek taneciğin bir bölgesinde toplanır. Aynı şekilde apolar bir taneciğe bir polar tanecik yaklaştırıldığında da apolar taneciğin elektronları bir bölgede yoğunlaşır. Böylece kalıcı olmayan(indüklenmiş) dipol oluşur. İndüklenmiş dipole neden olan etki ortadan kalktığında tanecik yeniden nötr ve apolar hale gelir. Nötr tanecikler birbirlerine yaklaştırıldığında, taneciklerin her birinin elektron bulutları birbiriyle etkileşime girer. Bu durumda taneciklerde geçici dipoller oluşabilir. Taneciklerin indüklenmiş dipollerinin polaritesinde taneciklerin elektron sayısı ve geometrik şekli(yüzey) etkilidir. Apolar bir tanecikteki elektron sayısı çoğaldıkça indüklenmiş dipolün polaritesi artar. Bir soygaz olan Ar atomundaki elektron sayısı , diğer soygaz atomu He atomundaki elektron sayısından fazladır. Bu nedenle indüklenmiş dipolün polaritesi Argonda daha fazladır. Kimyasal türde elektronların dağılımı küreselleştikçe(yüzey azaldıkça) indüklenmiş dipolün polaritesi azalır.

6 Van der Waals Bağları. Dipol-Dipol Etkileşimleri : Polar tanecikler kalıcı dipole sahiptir. Kalıcı dipolü olan tanecikler birbirine yaklaştığında birinin kısmi pozitif ve diğerinin kısmi negatif kutbu arasında elektrostatik çekim kuvveti oluşur. Kalıcı dipole sahip polar taneciklerin zıt kutupları arasında oluşan çekim kuvvetlerine dipoldipol kuvvetleri denir. Dipol-dipol bağının kuvveti arttıkça bu bağları kırmak için gerekli olan enerji de o kadar fazla olur. Bu nedenle erime ve kaynama noktaları yüksek olan polar moleküllerin dipol-dipol bağları daha kuvvetli olur. Gaz tanecikleri soğutulduğunda veya basınç uygulandığında tanecikler birbirine yaklaşır. Eğer tanecikler arasında dipol-dipol etkileşimleri oluşuyorsa, bu tür bağ oluşturmayan maddelere göre daha yüksek sıcaklıkta sıvılaşırlar. Kalıcı dipole sahip maddeler karıştırıldıklarında birbirleri ile dipol-dipol etkileşimi oluşturarak çözünürler

7 İyon-Dipol Bağları : Polar maddelerdeki dipolün pozitif kutbu ile negatif iyonlar veya dipolün negatif kutbu ile pozitif yüklü iyonlar arasında bir elektrostatik çekim kuvveti oluşur. Buna iyon dipol etkileşimi denir.

8 Geçici(İndüklenmiş) Dipoller arasındaki Etkileşim Kuvvetleri(London Kuvvetleri) : Apolar yapıya sahip olan soy gazlar, hidrojen gazı, oksijen gazı, azot gazı uygun koşullarda sıvılaşabilirler. Yine apolar yapıya sahip olan CO2 gazı gibi maddeler yine uygun koşullarda katı hale getirilebilirler. Apolar yapıya sahip olan bu gazların tanecikleri katı ve sıvı fazda bir arada kalabilmektedirler. Bu durumda apolar maddelerin taneciklerinin katı ve sıvı fazlarda bir arada kalabilmeleri için aralarında bir çekim kuvveti olmalıdır. Apolar yapıya sahip atom ya da moleküller birbirlerine yaklaştıklarında geçici dipoller oluşur. Bu geçici dipollere sahip tanecikler indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri sayesinde katı ve sıvı fazda bir arada kalabilirler. Apolar tanecikler arasındaki indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol etkileşim kuvvetleri ilk defa Fritz London tarafından açıklandığı için bu bu kuvvetlere London kuvvetleri de denir. Anlık gerçekleştiği için London kuvvetleri moleküller arası etkileşimlerin en zayıfıdır. Sürekli oluşan anlık indüklenmiş dipollerin yönelişleri farklıdır. Bu nedenle dipollerdeki yüklerin ortalaması sıfırdır.

9 1. İyon-İndüklenmiş Dipol Etkileşimi: İyonik bir maddenin iyonları ile apolar bir maddenin geçici indüklenmiş dipolleri arasında oluşan anlık kuvvetlerdir. Bu tür etkileşimler çok zayıftır ve iyonları birbirinden ayırarak çözmeye yeterli değildir. Bu nedenle iyonik maddelerin apolar addelerdeki çözünürlükleri yok denecek kadar azdır. Genelleme yapılırsa, iyonik maddeler apolar maddelerde çözünmez.

10 Dipol-İndüklenmiş Dipol Etkileşimi: Polar moleküllerin dipolleri ile apolar moleküllerin
indüklenmiş dipolleri arasında anlık oluşan çekim kuvvetleridir. Dipol-İndüklenmiş Dipol bağları dipol-dipol bağlarını koparacak kadar kuvvetli değildir. Bu nedenle polar maddeler ile apolar maddelerin birbirleri içindeki çözünürlüğü yok denecek kadar azdır. Genelleme yapılırsa, polar maddeler apolar maddelerde çözünmez.

11 Genelleme yapılırsa, apolar maddeler birbiri içerisinde çözünürler.
2. İndüklenmiş Dipol-İndüklenmiş Dipol Etkileşimi(London Kuvvetleri): Aynı ya da farklı apolar taneciklerin geçici indüklenmesi sonucunda aralarında oluşan elektrostatik çekim kuvvetleridir. Apolar bir madde başka bir apolar madde ile karıştırıldığında, tanecikleri arasında anlık indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri oluşur. Bu etkileşimler eğer her bir maddenin kendi tanecikleri arasında oluşan indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol etkileşimlerinden daha kuvvetli ise maddeler birbiri içerisinde çözünür. Genelleme yapılırsa, apolar maddeler birbiri içerisinde çözünürler.

12 Hidrojen Bağları Yandaki grafikte 4, 5, 6 ve 7A grubunda bulunan bazı
elementlerin hidrürlerinin kaynama noktaları ile ilgili bilgi verilmiştir. Aynı grupta bulunan elementlerin grupta yukarıdan aşağı doğru hidrürlerinin mol kütlesi artar. Bu durumda maddelerin kaynama noktasıda yükselir. 4A grubu hidrürleri incelendiğinde bu duruma tüm maddelerin uyduğu görülür. Ancak, grafikten de anlaşılacağı gibi 5, 6 ve 7A gruplarının ilk üyeleri olan N, O ve F elementlerinin hidrürleri bu kurala uymazlar.