Hoş geldiniz sayın ziyaretçi Neredeyim ben?!

Web sitemiz; forum, günlük, video ve sohbet bölümlerinin yanı sıra; Skype ile ilgili Türkçe teknik destek makaleleri, resim galerileri, geniş içerikli ansiklopedik bilgiler ve çeşitli soru-cevap konuları sunmaktadır. Daima faydalı olmayı ilke edinmiş sitemize sizin de katkıda bulunmanız bizi son derece memnun eder :) Üye olmak için tıklayınız...


Forumda Ara

Moleküller Arası Etkileşimler

Bu konu Kimya forumunda Pasakli_Prenses tarafından 19 Aralık 2008 (22:38) tarihinde açılmıştır.
35674 kez görüntülenmiş, 0 cevap yazılmış ve son mesaj 19 Aralık 2008 (22:38) tarihinde gönderilmiştir.
Cevap Yaz Yeni Konu Aç
Eski 19 Aralık 2008, 22:38

Moleküller Arası Etkileşimler

#1 (link)
Pasakli_Prenses
Ziyaretçi
Pasakli_Prenses - avatarı
Sponsorlu Bağlantılar
Moleküller Arası Etkileşimler

01. Moleküllerin Polaritesi ve Dipol Moment
02. Iyon-Dipol Etkilesimi
03. Dipol-Dipol Etkilesimi
04. Indüklenme ile Elektriklenme
04.01. Iyon- Indüklenmis Dipol (Apolar) Etkilesimi
04.02. Dipol-Indüklenmis Dipol Etkilesimi
04.03. Indüklenmis Dipol-Indüklenmis Dipol Etkilesimi
05. Hidrojen Bagi
06. Tanecikler Arasindaki Etkilesimlerin Etkileri

01. Moleküllerin Polaritesi ve Dipol Moment

Bir molekülün yük dagilimi ve sekli molekülün polaritesini belirler. Iki atom arasinda olusabilecek baglardan birisi de kovalent bagdir. Bu kovalent bag iki atomun ortaklasa kullandigi bir çift elektron sayesinde olusur. Bu bag elektronlari elektronegativiteleri birbirinden farkli olan atomlar tarafindan farkli kuvvetlerde çekilir. Örnegin HF bilesigini inceleyecek olursak florun elektronegativitesi hidrojen atomundan daha büyük oldugu için bag elektronlari flor atomu tarafindan daha fazla çekilecektir. Bu sebepten flor atomunun oldugu yer negatif yükleri toplayacaktir. Pozitif yükler ise hidrojen atomunun oldugu kisimda toplanacaktir.

g530000250_1

Böyle molekülün negatif ve pozitif uçlarinin birbirinden ayrildigi moleküllere polar moleküller denir .

H2, Cl2, N2 gibi diatomik moleküllerde elektronegativite farki olmadigi için bag elektronlar iki atom tarafindan esit miktarda çekilecegi için polarliktan söz edilemez. Bu nedenle bu bilesikteki bag apolar kovalent bagdir.

Bu açiklamalardan sonra elektronegativiteleri birbirinden farkli atomlardan olusan her molekül polar midir sorusu akillara gelir. Bu soruyu cevapliyabilmek için dipol ve dipol moment kavramlarini açiklamak gerekmektedir.

Ayni büyüklükteki iki zit yük belli bir mesafe ile ayrildigi zaman bir dipol olusur. Dipolün büyüklügü dipol moment ile ölçülür ve µ ile gösterilir. Aralarinda r mesafesi bulunan esit
büyüklükteki Q+ ve Q- yükleri için dipol moment;

µ=Qr formülü ile ifade edilir.

Formülden anlasilacagi gibi yüklerin büyüklügü arttikça yükler arasindaki mesafede artacaktir. Moleküllerin dipol momentleri genellikle debye olarak verilir ve 1 D, 3.34x10-30 Coluomb metre ye esit olan bir birimdir. Moleküller için yük, elektron yükü birimi e ile ölçülür.
Aralarindaki uzaklik 1.00 Å ve yük yogunlugu 1.60x10-19 C olan bir molekülün dipol momenti su sekilde hesaplanir.

µ=Qr = (1.60x10-19 C) x (1.00 Å )x (10-10m /1 Å) x (1D/ 3.34x10-30 Coluomb metre)

µ= 4.79 D

Polar bir kovalent bagda yük dagilimdaki farklilik dipol moment ile verilir. Dipol moment vektörel bir büyüklüktür.

Bir molekülün polar yada apolar oldugunu belirleyen temel etmenlerden olan elektronegatiflikten sonra molekülün geometrisi gelir. Bunu örneklerle açikliyabiliriz.
CO2 molekülünü ele alacak olursak baslangiçta baktigimizda C-O elektronegativiteleri birbirinden farkli iki atom olmasi nedeniyle bu molekülün polar bir molekül olmasi beklenir. Bu elektronegativite farki bag elektronlarinin oksijen atomuna dogru kaymasina ve bag momenti olusmasina neden olur. Fakat bu iki bag momenti esit büyüklükte ve zit yönde olduklarindan birbirlerini yok ederler ve sonuçta molekülün momenti 0 olur.



Bu nedenle de polar olmasi beklenen molekül apolar olur. CO2 nin apolar bir molekül olmasi onun Lewis yapisina dayali VSEPR kuramina göre dogrusal bir yapida oldugunu gösterir.

Diger bir örnek ise BF3 molekülüdür. Burada atomlar arasinda elektronegativite farki oldugundan dolayi baglar polardir. Fakat aralarinda 120º açi olan esit büyüklükteki üç kuvvetin bileskesi O oldugu için bu molekülde apolardir.

g530000250_3

CCl4 ve CH4 örneklerinde de aralarindaki açi esit 109.5° dir. Aralarindaki açilari esit olan farkli yönlerdeki dört esit kuvvetin bileskesi 0 dir ve bu bilesik apolardir.


g530000250_4

H2O molekülü polardir. Bu demektir ki su molekülünün yapisi dogrusal degildir. Oksijen atomu üzerindeki bag yapmayan elektronlar bulunmaktadir. Bag elektronlar hem çekirdek tarafindan hemde bagli atomlar tarafindan çekilir. Bag yapmayan elektronlar ise sadece çekirdek tarafindan çekildigi için bosluga daha rahat yayilirlar. Bu nedenlede bag elelektronlari, bag yapmayan elektronlar tarafindan itildigi için bag açilari beklenenden küçük olur.

Amonyak (NH3) içinde ayni durum söz konusudur.

g530000250_5

Bag yapmayan elektron sayisi arttikça bag açisinin küçüldügü görülmektedir.


02. Iyon-Dipol Etkilesimi

Bu etkilesim, bir iyonun polar bir molekül ile etkilesimini kapsar. Ortamdaki katyonlar molekülün negatif yüklü kutubu, anyonlar ise molekülün pozitif yüklü kutubu ile etkilesirler.

g530000250_6


Yemek tuzunun (NaCl) su içerisinde çözünmesi olayi bu etkilesime verilebilecek en güzel örnektir. NaCl kristali suya atildiginda polar su molekülleri karsit yüklü uçlari ile iyonlara yaklasir ve onlari kristal örgüsündan kopararak su içerisinde dagilmasina neden olur.

Etkilesim enerjisi , iyon yükü (Q) ve molekülün dipol momenti (d) ile dogru orantili iken, iyon merkezinin molükülün negatif ve pozitif yüklenen kutuplarinin tam ortasina olan uzakligin karsei ile ters orantilidir.

g530000250_7

E a (Qd) / r2 formülünden de anlasilacagi gibi iyon ve molekül arasindaki uzaklik arttikça bu etkilesim azalacaktir.

03. Dipol-Dipol Etkilesimi

Bu etkilesimde polar iki molekülün zit kutuplari birbirini çekerler. Ortamdaki moleküllerin polarliginin artmasi dipol-dipol etkilesimin kuvvetinin artmasina neden olur. Iyon-dipol etkilesiminden daha kuvvetli bir etkilesimdir.

Polar moleküllerden olusan sivilarin birbiri içerisinde çözünmesi dipol-dipol etkilesim ile açiklanabilir. Etanol ve suyun her oranda karisabilmesi bu olaya örnektir.

g530000250_8

Moleküllerin bu ek düzenliligi maddenin beklenenden daha yüksek sicakliklarda sivi ve kati halde kalmasina neden olur.
Dipollerin birbirinden uzakligi ve dipol momentlerinin büyüklügü dipol-dipol etkilesiminin enerjisini etkiler. Bu etkilesim sicakliktanda etkilenir.

04. Indüklenme ile Elektriklenme

Elektrik yüklü bir cisim çevresinde bir elektrik alani olusturur. Yüksüz cisimlerde bu alandan etkilenirler. Önecelikle yüksüz bir cismin, atom çekirdeklerinden ve elektronlarindan olustugunu hatirlatalim. Ortamda (+) yüklü bir cisim var ise yüksüz cisimdeki elektronlar bu (+) kutup tarafindan çekilir. Diger bölgede ise elektron noksanligi veya (+) yük olusur. Iste bu sayede polar olmayan (apolar) bir molekülde indüklenme yolu ile (-) ve (+) yük kutuplasmasi saglanir ve molekül indüklenmis dipol momente sahip olur.

g530000250_9

04.01. Iyon- Indüklenmis Dipol (Apolar) Etkilesimi

Bu etkilesimin çok zayif olmasi nedeni ile iyonik maddeler apolar çözülerde çok az çözünürler. Sodyum klorürün benzen içerisinde çözünürlügü gravimetrik yöntemlerle tayin edilemiyecek kadar azdir. Apolar olan maddenin indüklenmis dipol mometuma sahip olmasi yukaridaki elektriklenme olayi ile açiklanabilir. Indüklenmis dipol momentin büyüklügü elektrik alani kuvveti ile dogru orantilidir.

04.02. Dipol-Indüklenmis Dipol Etkilesimi

Bu etkilesime polar bir maddeni apolar bir maddede çözünmesi örnek olarak verilebilir. Iyot (I2) menekse rengine sahip bir maddedir. Fakat etanol içerisinde çözündügü zaman kahverengi bir renk alir.
Polar molekülün dipol momenti ile apolar molekülün polarlasabilmesi bu etkilesimin derecesini belirler. Etkilesim uzakligin altinci kuvveti iler ters orantilidir. Bu nedenle de bu etkilesim çok kisa mesafeler için geçerlidir. Bu nedenle polar olan bir madde apolar bir madde içerisinde çözünmez olarak bilinir.

04.03. Indüklenmis Dipol-Indüklenmis Dipol Etkilesimi

Indüklenme ile elektriklenme konusunda elektrostatik bir etkilesimden bahsedildi. Indüklenmis dipol-indüklenmis dipol olayi tam olarak bu elektrostatik çekim kuvveti ile açiklanamaz.

Elektronlarin haraket halinde oldugu düsünülürse bu hareketin bir aninda (tamamen tesadüfen) moleküldeki elektron dagilimi düzgün olmayabilir. Elektronlarin, atomun yada molekülün bir bölgesine yigilabilme ihtimali vardir. Bu anlik kutuplasma nedeni ile apolar olan bir molekülün polarlasmasi söz konusu olur. Bir anlik dipol olusur. Molekülün veya atomun anlik dipolü çevre molekülde veya atomda da anlik indüklenmis dipol olusturur.
Bunun sonucunda moleküller arasinda bir çekim kuvveti olusur. Bu çekim kuvetine dagilma kuvveti ya da London kuvveti (van der Waals kuvvetleri) denir.

Apolar bir çözücünün apolar bir çözücü içerisinde çözünmesi bu london kuvvetleri ile açiklanabilir.

Bir molekülün bir dipol tarafindan indüklenme kolayligina kutuplanabilirlik denir. Kutuplanabilirlik elektron sayisi ile artar, elektron sayisi da molekül kütlesi ile artar. Kutuplanabiligin artmasi ile London kuvvetleride artacagindan kovalent bilesiklerin erime ve kaynama noktalari molekül kütlesi ile birlikte artacaktir. Dagilma kuvvetlerinin siddeti molekül biçimine de baglidir. Zincir seklinde bir moleküldeki elektronlar, küçük, siki ve simetrik yapiya sahip moleküldeki elektronlardan daha kolay haraket eder ve bu nedenle de zincir molekül daha rahat haraket eder. Bunun sonucunda da ayni tür ve sayida atom içeren izomerlerin kaynama noktalari farklidir.
g530000250_10

05. Hidrojen Bagi


H atomu elektronegativitesi yüksek bir atomla (F,O veya N) kovalent bag ile baglandiktan sonra, bag elektronlari elektronegativitesi büyük olan atom tarafindan çekilir. Bu nedenle bir kutuplasma sözkonusu olur. Elektronsuz kalan hidrojen komsu moleküldeki elektronegatif atomun ortaklanmamis bir çift elektronunu çeker. Böylece komsu molekül ile elektrostatik etkilesime girerek bir tür köprü atom haline gelir.
Bir molekülde kismen pozitif yüklü H atomu ile baska bir moleküldeki kismen negatif yüklü N, O, F atomu arasindaki çekim kuvvetine hidrojen bagi denir. Bu bag genellikle çizgi çizgi (----) olarak gösterilir. Bu bag kovalanet baga göre uzun ve zayif bir bagdir.

g530000250_11
Hidrojen bagi yalnizca H atomu ile gerçeklestirilebilir. Çünkü tüm öteki atomlarin iç kabuk elektronlari atom çekirdeklerini perdeler.

H baglari moleküller arasi çekim kuvvetlerinden (van der Waals, dipol-dipol etkilesim) daha kuvvetlidir. Bu bagin daha kuvvetli olusu 4A, 5A, 6A ve 7A grubundaki bazi elementlerin hidrür bilesiklerinin kaynama noktalarinin karsilastirilmasi ile daha iyi anlasilacaktir.
g530000250_12

4A grup elementlerinin hidrür bilesiklerinin (C, Si, Ge, Sn) kaynama noktalari ile ilgili grafigi inceliyecek olursak molekül kütlelerinin artmasi ile kaynama noktasinin düzenli olarak arttigi gözlenmektedir ki beklenen de budur. Bunun sebebi ise giderek büyüyen merkez atomdaki elektron sayisi arttikça moleküller arasi van der Waals kuvvetleri artar ve bu nedenle de kaynama noktalari yükselir. Fakat 6A grup elementlerinin (O, S, Se, Te) yaptigi hidrür bilesiklerin grafigine bakacak olursak H2O bilesigindeki uyumsuzlugu görebiliriz. H2O� nun kaynama noktasi ayni grup elementlerinin yaptigi bilesiklerden daha düsük olmasi beklenirken daha yüksektir. Bu durum ise H2O molekülünün hidrojen bagi yapabilme özelligi ile açiklanabilir. H bagi van der Waals kuvvetlerinden daha kuvvetli oldugu için kaynama noktasinda ani bir yükselme görülür.

5A grubundaki NH3, PH3 AsH3, SbH3 ve 7A grubundaki HF, HCl, HBr, HI bilesiklerininde kaynama noktasi grafigi, 6A grubuna ait grafikle aynidir. Bu iki grafiktede NH3 ve HF bilesikleri H bagi nedeni ile beklenen degerlerden sapma gösterir.

06. Tanecikler Arasindaki Etkilesimlerin Etkileri

Erime ve Kaynama Noktalari

Erime ve kaynama noktalari molekül içi baglara degil, tanecikler arasi etkilesim kuvvetlerine baglidir.

Tanecikler arasindaki etkilesim ne kadar büyükse molekülün erime ve ya kaynama noktasi o kadar yüksek olur. Polar moleküllü bilesiklerin kaynama noktalari apolar moleküllü bilesiklerin kaynama noktalarinda büyüktür. Çünkü dipol-dipol etkilesmesi sivi moleküllerinin birbirinden ayrilarak bagimsiz gaz molekülleri haline gelmesini zorlastirir. Ayrica apolar bir moleküldeki çekim kuvvetinin kalici degilde anlik oldugunu bir kez daha hatirliyalim.

Soygazlarda tanecikler arasindaki kuvvetler van der Waals kuvvetleridir. Maddenin sicakligi yükseldiginde moleküllerin kinetik enerjiside artar. Kinetik enerji moleküller arasi kuvveti yenecek düzeye geldiginde sivi kaynar.
Sonuç olarak kaynama sicakligindan moleküller arasindaki etkilesimin enerjisini tahmin etmek mümkündür.

Tanecikler arasindaki çekme kuvvetinin en büyük oldugu hallerden biri iyonik katilardir. Elektrostatik çekme kuvveti, iyonlarin yüküne ve iyonlar arasi uzakliga baglidir.


NaF ve MgO sodyum klorür yapisinda katilardir. Iyonlar arasi uzaklik sirasi ile 251 pm ve 212 pm dir. Bu degerlerden analasilabilecegi gibi iyonlar arasinda uzaklik fazla degildir. Ancak MgO�in iyon yüklerinin NaF�e göre iki kat fazla olmasi erime ve kaynama noktalari arasindaki farkin çok büyük olmasina neden olur.


Erime Noktasi (ºC)
Kaynama Noktasi (ºC)
NaF
933
1695
MgO
2800
3600





Iyonlar arasinda uzakliklarin dikkate alinacagi örnekte ise iyon yükleri ayni olan NaF (251 pm), KCl (319 pm), RbBr (348 pm) katilari incelenebilir.


Erime Noktasi (ºC)
Kaynama Noktasi (ºC)
NaF
933
1695
KCl
770
1500
RbBr
693
1340


Moleküller veya Iyonlar Arasi Etkilesimi Asagidaki tablo ile özetleyebiliriz.




g530000250_13


Sponsorlu Bağlantılar
Etiketler:
  • induklenmis dipol
  • iyon dipol etkilesimi
  • molekuler arasi etkilesimler
  • molekuller arasi etkilesim
  • molekuller arasi etkilesimler
Benzer Konular:
Rapor Et
Cevap Yaz Yeni Konu Aç
Hızlı Cevap
Kullanıcı Adı:
Önce bu soruyu cevaplayın
Mesaj:








Yeni Soru
Sayfa 0.222 saniyede (77.28% PHP - 22.72% MySQL) 16 sorgu ile oluşturuldu
Şimdi ücretsiz üye olun!
Saat Dilimi: GMT +2 - Saat: 22:48
  • YASAL BİLGİ

  • İçerik sağlayıcı paylaşım sitelerinden biri olan MsXLabs.org forum adresimizde T.C.K 20.ci Madde ve 5651 Sayılı Kanun'un 4.cü maddesinin (2).ci fıkrasına göre tüm kullanıcılarımız yaptıkları paylaşımlardan sorumludur. MsXLabs.org hakkında yapılacak tüm hukuksal şikayetler buradan iletişime geçilmesi halinde ilgili kanunlar ve yönetmelikler çerçevesinde en geç 3 (üç) iş günü içerisinde MsXLabs.org yönetimi olarak tarafımızdan gerekli işlemler yapıldıktan sonra size dönüş yapılacaktır.
  • » Site ve Forum Kuralları
  • » Gizlilik Sözleşmesi