Kimya I · 2. Ünite: Atomlar, Moleküller ve İyonlar

Moleküller ve İyonlar

Atomlar nadiren tek başına bulunur; ya paylaşarak birleşip moleküller oluşturur ya da elektron alışverişi yapıp iyon hâline gelir. Bu konuda molekül formülü, basit formül ve yapı formülünü ayırt edecek; iyonların yükünü $Z - N_e$ ile hesaplayacak; çapraz kuralını yük dengesinden türeterek tek atomlu ve çok atomlu iyonlardan iyonik bileşik formüllerini yazacak; katyon ve anyonların neden atomdan küçük ya da büyük olduğunu etkin çekirdek yüküyle açıklayacak ve Coulomb enerjisiyle iyonik bileşiklerin neden sağlam olduğunu nicel olarak değerlendireceksin.

Öğrenme hedefleri

Konu anlatımı

  1. 1. Bağlam: Molekül mü, İyon mu?

  2. 2. Kimyasal Formül Türleri

  3. 3. İyonların Oluşumu ve Bileşimi

  4. 4. Yük Dengesi ve Çapraz Kuralı: Türetme

  5. 5. İyon Yarıçapları

  6. 6. İyonik Bağın Gücü: Coulomb Enerjisi

  7. 7. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

Anahtar terimler

Molekül (molecule)
Belirli sayıda atomun kovalent bağlarla birleştiği yüksüz tanecik.
Molekül formülü ve basit formül (molecular, empirical formula)
Molekülde gerçek atom sayıları ve atomların en küçük tam sayı oranı; molekül formülü basit formülün tam sayı katıdır.
Formül birimi (formula unit)
İyonik bileşiğin en küçük tam sayı oranlı iyon grubu (ör. $\text{CaCl}_2$).
Katyon ve anyon (cation, anion)
Elektron kaybederek pozitif, elektron kazanarak negatif yüklü hâle gelen atom ya da atom grubu.
Poliatomik iyon (polyatomic ion)
Kovalent bağlı birkaç atomdan oluşan ve toplam yük taşıyan grup ($\text{SO}_4^{2-}$, $\text{NH}_4^{+}$).
Çapraz kuralı (criss-cross method)
İyonların yüklerinin karşı iyonun indisi olarak yazıldığı ve sadeleştirildiği formül yazma yöntemi; $n_c q_c = n_a q_a$.
İzoelektronik seri (isoelectronic series)
Elektron sayıları aynı olan atom ve iyonlar; $Z$ arttıkça yarıçap azalır.
Coulomb enerjisi (Coulomb energy)
$E = k q_1 q_2/r$; iki yük arasındaki elektrostatik potansiyel enerji, iyonik bağın gücünü belirler.
İzomer (isomer)
Aynı molekül formülüne ama farklı yapıya sahip moleküller (etanol ve dimetil eter).

Örnek soru

Glikozun molekül formülü $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$'dır. Glikozun basit (kaba) formülü aşağıdakilerden hangisidir?

  1. $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$
  2. $\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2$
  3. $\text{CH}_4\text{O}$
  4. $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3$
  5. $\text{CH}_2\text{O}$

Doğru cevap: E

Çözüm

Cevap: E
1. Basit formül, atom sayılarının en küçük tam sayı oranıdır. $\text{C}:\text{H}:\text{O} = 6 : 12 : 6$.
2. Ortak bölen $6$: $1 : 2 : 1$, yani $\text{CH}_2\text{O}$.
3. Molekül formülü basit formülün $6$ katıdır: $6 \times \text{CH}_2\text{O} = \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$.
Çeldiriciler: A sadeleştirme yapmaz; B ve D ($\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2$, $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_3$) $\text{CH}_2\text{O}$'nun $2$ ve $3$ katlarıdır, yani basit formül değil molekül formülüdür; C'de oksijen ve hidrojen oranı bozulmuştur.

Kimya I: tüm konular