9. Sınıf Kimya · 2. Ünite: Etkileşimler · Etkileşimden Maddeye
Moleküller Arası Etkileşimler ve Hidrojen Bağı
Aynı sayıda elektrona sahip CH₄, NH₃ ve H₂O'nun kaynama noktaları neden birbirinden bu kadar farklıdır? Yanıt, molekülleri bir arada tutan zayıf etkileşimlerin türünde gizlidir. Bu konuda atom, iyon, polar ve apolar molekül ölçütlerini kullanarak moleküller arası etkileşimleri sınıflandıracak, her bir türün oluşma koşullarını öğrenecek ve bu bilgiyle maddelerin fiziksel özelliklerindeki farklılıkları açıklayabileceksin.
Kazanımlar
- KİM.9.2.7.a Moleküller arası etkileşimlerin sınıflandırılmasına ilişkin ölçütleri (atom, iyon, polar molekül, apolar molekül) belirler.
- KİM.9.2.7.b Belirlediği ölçütler doğrultusunda aynı ya da farklı kimyasal türler arasında oluşan moleküller arası etkileşimleri ayrıştırır.
- KİM.9.2.7.c Moleküller arası etkileşimleri gruplandırır (London, dipol–dipol, iyon–dipol, dipol–indüklenmiş dipol, iyon–indüklenmiş dipol, hidrojen bağı).
- KİM.9.2.7.ç Oluşturduğu etkileşim gruplarını adlandırıp bilimsel karşılıklarıyla kıyaslar.
Konu anlatımı
Tanecikleri Bir Arada Tutan Kuvvetler
Sınıflandırma Ölçütleri ve London Kuvvetleri
Dipol–Dipol, İyon–Dipol ve İndüklenmiş Dipol Etkileşimleri
Hidrojen Bağı ve Yaşamdaki Rolü
Bir Tanecik Çiftinde Hangi Etkileşimler Bulunur?
Çözümlü Örnekler
Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları
Anahtar terimler
- Moleküller arası etkileşim
- Moleküller, atomlar ya da iyonlar arasındaki, kimyasal bağlardan daha zayıf olan çekim kuvvetleri. Hal değişimlerinde yenilen etkileşimlerdir.
- London kuvvetleri
- Elektron bulutundaki anlık dalgalanmaların oluşturduğu geçici dipoller arasındaki çekim. Bütün tanecikler arasında vardır ve elektron sayısı arttıkça güçlenir.
- Dipol–dipol etkileşimi
- İki polar molekülün kalıcı dipolleri arasındaki çekim; δ+ uç, komşunun δ− ucunu çeker.
- İyon–dipol etkileşimi
- Bir iyon ile polar bir molekül arasındaki çekim. İyonik bileşiklerin suda çözünmesini sağlayan başlıca etkileşimdir.
- Dipol–indüklenmiş dipol etkileşimi
- Polar bir molekülün, yakınındaki apolar taneciğin elektron bulutunu kaydırarak oluşturduğu geçici çekim.
- İyon–indüklenmiş dipol etkileşimi
- Bir iyonun, yakınındaki apolar taneciğin elektron bulutunu kutuplayarak oluşturduğu çekim.
- Hidrojen bağı
- F, O ya da N'ye bağlı H atomu ile komşu moleküldeki F, O ya da N'nin ortaklanmamış elektron çifti arasındaki güçlü çekim. Bir kimyasal bağ değil, özel bir dipol–dipol etkileşimidir.
- Anlık dipol
- Elektron bulutundaki anlık dalgalanma sonucu bir tanecikte geçici olarak oluşan δ+/δ− dağılımı. London kuvvetlerinin kaynağıdır.
- İndükleme (indüksiyon)
- Bir dipolün ya da iyonun, komşu taneciğin elektron bulutunu kaydırarak onda geçici bir dipol oluşturması.
Örnek soru
Bütün tanecikler — atom, iyon, polar ve apolar molekül — arasında ortak olarak bulunan etkileşim aşağıdakilerden hangisidir?
- Dipol–dipol etkileşimi
- İyon–dipol etkileşimi
- London kuvvetleri
- Hidrojen bağı
- İyon–indüklenmiş dipol etkileşimi
Doğru cevap: C
Çözüm
1. London kuvvetleri, elektron bulutundaki anlık dalgalanmalardan kaynaklanır. Elektron bulutu taşıyan her tanecik bu dalgalanmayı yaşar: atom, iyon, polar ya da apolar molekül fark etmez.
2. Dipol–dipol yalnızca polar moleküller arasında, iyon–dipol yalnızca iyon + polar molekül arasında, hidrojen bağı yalnızca F/O/N–H koşulunda, iyon–indüklenmiş dipol yalnızca iyon + apolar tanecik arasında oluşur. Bunların hiçbiri evrensel değildir.
3. Doğru cevap London kuvvetleri (C).
En güçlü çeldirici A'dır. Dipol–dipol etkileşimi yaygındır ama yalnızca polar moleküller arasında oluşur; apolar taneciklerde ve atomlarda bulunmaz.