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