Transcript Ünite 8
Nötral Atomların Yarıçapları Kovalent yarıçap, kovalent bir bağı oluşturan iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır. r azalır Metalik yarıçap Kovalent yarıçap Genel olarak, r artar -Bir periyot boyunca, Z* arttığı için yarıçap azalır - Bir grup boyunca, yeni kabuk ilave edildiği için yarıçap artar Ga’ un yarıçapı Al’ dan düşüktür “d-blok büzülmesi” İyon Yarıçapları İyon yarıçapı Atom Yarıçapları (Å) Na 1.90 Mg 1.60 Al 1.43 Si 1.32 P 1.28 Metal yarıçapı Elektron sayısı arttığı halde boyut niçin azalır ? S 1.27 Atom Yarıçapı (Å) Na 1.90 1.86 Mg 1.60 Al 1.43 Si 1.32 metalik yarıçapları P 1.28 S 1.27 Cl Ar 1.40 1.92 van der Waals yarıçapları Fosfor ve kükürt atomlarının boyutunun benzer, olmasına neden olan zıt faktörler neler olabilir? İzoelektronik Türler İzoelektronik atomlar ve iyonlar aynı elektron dizilişine sahiptir 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Cl181 pm Ar 174 pm K+ 133 pm iyonik ve kovalent yarıçaplar Çekirdek yükü Elektron sayısı O2+ 8 6 0.44 O 8 8 0.73 O2– 8 10 1.40 Bağıl büyüküğü açıklayınız. İyon yarıçapı (Å) Çekirdek yükü H– Elektron sayısı İyon yarıçapı (Å) 1 2 2.08 He 2 2 0.93 Li+ 3 2 0.60 Bağıl büyüklüğü açıklayınız. İnert Gaz Elektron Dizilişi Kuralı (s2p6 elektron dizilişine sahip iyonlar) 8 18 (s2d10p6 elektron dizilişine sahip iyonlar) oktet kuralı onsekiz elektron kuralı Elektronegatiflik, χ Molekül içindeki atomların bağ elektronlarını kendine çekme yeteneğidir. Kural Dχ > 2 : iyonik bağ 2 > Dχ > 0.5 : polar kovalent bağ Dχ < 0.5 : apolar kovalent Geleneksel ölçek 0 ile 4 arasındadır. F için χ = 4 kabul edilmiştir. Elektronegatiflik, χ Pauling Tanımı: (not: DHd (A-B) = D(A-B)) A-B kovalent bağının ayrışma enerjisi, aynı çekirdekli A-A ve B-B bağlarının ayrışma enerjilerinin ortalamasıdır. İlave enerji, A ve B arasındaki elektrostatik çekimden kaynaklanmalıdır (kovalent bağdaki iyonik karakter). İyonik karakter, A ve B nin elektronegatiflik farkı ile ilişkilidir. D(A-B),teorik = ½ (D(A-A) + D(B-B)) D’(A-B) = D(A-B),deneysel - D(A-B),teorik D’(A-B) iyonik rezonans enerjisi A-B A+ B- XA – XB = 0.102 (D’(A-B))½ 0.102 dönüşüm faktörü (kJ/mol eV) ÖRNEK: H-F molekülü D(H-F),teori = ½ (D(H-H) + D(F-F)) = ½ (436 + 158) = 297 kJ/mol D’(H-F) = D(H-F),denel - D(H-F),teori = 566 – 297 = 269 kJ/mol XF – XH = 0.102 (D’(H-F))½ = 0.102 (269)½ = 1.67 Pauling seti XF = 4.0 bu nedenle XH = 4.0 – 1.67 = 2.32 Diğer atomlar için benzer hesaplamalar yapılır (D(H-Cl) )½ = 0.98 eV, H atomuna göre XCl 3.2 (D(H-Br) )½ = 0.73 eV, H atomuna göre XBr 2.9 (D(H-I) )½ = 0.25 eV, H atomuna göre XI 2.5 Elektronegatiflik, χ Mulliken tanımı: Elementlerin elektronegatifliği Eİ ve İE ile ilgilidir. (not: DHie A = IPA) A-B için, A+B- ve A-B+ arasındaki elektronegatiflik farkı şöyle verilir: XA – XB = ½ ([İEA + EİA] – [İEB + EİB]) XA = ½ ([İEA + EİA]) (these are then scaled to fit the 0-4 scale) Elementlerin DH°ea tam doğru ölçülemediğinden bu metot kullanılmaz. Elektronegatiflik, χ Allred-Rochow Tanımı: Elektronu atoma doğru çeken kuvvet, atomun etkin çekirdek yükü ve atom yarıçapı ile orantılıdır . Z* = etkin çekirdek yükü e = elektron yükü e0 = boşluğun geçirgenliği r = atom yarıçapı Eşitlik: X = 0.359 (Z*/r2) + 0.744 Elektronegatiflik, χ Diğer tanımlarda vardır: örneğin,kuantum mekaniksel hesaplamalar (Boyd) veya spectroskopik ölçümler (Allen) gibi… Elektronegatiflikteki değişim iyonlaşma enerjisine benzer. IE & EN IE (kj/mol) Allred-Rochow EN Atom No Elektronegatiflik ve iyonlaşma enerjisi köşegen ilişkisi, yarımetal elementlerinin konumu gibi bazı kavramları açılar. Elektronegatiflik kavramı ile bağların polarlıkları ve kimyasal reaktiflik öngörüsünde bulunulabilir. + Si Cl + Si O + H O + H Cl H H C H C C C C H +3 H Cl Tepkime yok C H H H H B N H N B H B N H H +3 H H Cl H Cl N H Cl H N B N B H H H B H Cl H Elektronegatiflik kavramı, ikili hidrojen bileşiklerinin asitliğini açıklar. Grup boyunca X azalır. Yani, asitlerin eşlenik bazı daha az yük yoğunluğuna sahiptir, çünkü elektronlar çok sıkı tutulmazlar. Bu nedenle, bazlar H+ katyonlarını daha az çeker ve element-H bağı zayıflar. E.g. (EO-H > ES-H > ESe-H) Böylece, bu bileşiklerin asitliği grup boyunca artar. Polarizlenme, Sert ve Yumuşak Atomlar artar Atomların polarizlenmesi (kutuplanma),, elektrik alanında ( komşu iyonlar gibi). bozulma yeteneğidir. arttıkça, elektron bulutu daha kolay polarizlenir. Büyük atomlar ve anyonlar daha kolay polarizlenir ve HOMO-LUMO enerji farkı küçüktür. azalır Atomların sertliği,, polarizlenme ile ilgilidir. Sert atomlar (yüksek ) eletronları daha sıkı tutar ve kolay polarizlenmez. Yumuşak atomlar (düşük ) electronları sıkı tutmaaz ve değerine sahiptir. = ½ ([İEA - EİA]) eV Si 3.4 Sn 3.0 F 7.0 I 3.7 Sert ve Yumuşak İyonlar Genel olarak, sert asitler sert bazlarla; yumuşak asitler yumuşak bazlarla tepkimeye girer. Sert asitler: yarıçapı küçük ve yükü büyük katyonlar, Li+, Mg+2, Al+3, Fe+3 .. Sert bazlar: küçük ve oldukça elektronegatif elementler, F-, R-O-, NH3, ClYumuşak asitler: yarıçapı büyük ve yükü küçük katyonlar, Tl+, Ag+, Pb+3, Fe+2 Yumuşak bazlar: büyük ve zayıf elektronegatif, I-, SR2, AsR3, R-NC