Kimyasal türler ve iyonik bağ
Tanecikleri tanımadan aralarındaki bağı anlayamayız.
Tuz neden su gibi davranmaz?
Bir bardaktaki su kolayca akar; bir tuz tanesi biçimini korur. İkisi de saf bileşik olabilir ama iç yapıları aynı değildir. Suda birbirinden ayırt edilebilen H₂O molekülleri vardır; tuz kristalinde Na⁺ ve Cl⁻ iyonları üç boyutlu bir örgü boyunca dizilir.
Özellikleri açıklamak için önce taneciklerin ne olduğunu, sonra onları neyin bir arada tuttuğunu belirleriz. İyonik katının sertliğiyle suyun kaynamasını aynı tür bağın davranışı gibi düşünmek bu yüzden yanıltır.
Atom, molekül ve iyon
He tek atomlu bir kimyasal türdür. O₂ ve H₂O, atomların kovalent bağlarla oluşturduğu moleküllerdir. Na⁺ ve Cl⁻ tek atomlu iyon; NH₄⁺ ve SO₄²⁻ çok atomlu iyondur. Çok atomlu iyonlarda atomlar birbirine bağlıdır ve grubun toplam yükü vardır.
İyonik, kovalent ve metalik bağlar güçlü etkileşimlerdir. Moleküller arası etkileşimler genellikle daha zayıftır. Ancak yalnız ‘atomlar arasında’ ve ‘moleküller arasında’ demek yetmez: iyon-dipol etkileşiminde bir iyonla bir molekül etkileşir; iyonik kristalde bağımsız molekül bulunmaz.
Lewis sembolünde dış katmanı göster
Lewis sembolü, element sembolünün çevresindeki noktalarla değerlik elektronlarını gösterir. Na için bir, Mg için iki, Cl için yedi nokta kullanılır. Noktalar önce dört yana tek tek, sonra eşleştirilerek yerleştirilebilir; bu yerleşim elektronların kesin uzaysal konumu değildir.
Na elektron verdiğinde Na⁺, Cl elektron aldığında Cl⁻ oluşur. İyonlar köşeli parantez ve yükle gösterilebilir; klorürün dış katmanında sekiz elektron vardır. İlk katmanda kararlı düzen iki elektrondur; bu yüzden her atoma ‘sekiz elektron olmalı’ kuralı uygulanmaz.
Elektron aktarımı ile bağ aynı olay değildir
Elektron aktarımı iyonları oluşturur; iyonik bağ, zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik çekimdir. NaCl örgüsünde her iyon çevresindeki birden fazla zıt yüklü iyonla etkileşir. Formül kristalin en basit sayı oranını verir: bir Na⁺ için bir Cl⁻.
MgCl₂’de toplam yükün sıfır olması için bir Mg²⁺ yanında iki Cl⁻ gerekir. İyonik katılar çoğunlukla yüksek erime noktalı ve kırılgandır. Katıda iyonlar yer değiştiremediği için elektrik iletimi olmaz; eriyiklerinde ve iyonları hareket edebilen sulu çözeltilerinde iletim görülebilir.
Örgü kayınca kırılganlık ortaya çıkar
Bir metal levha dövülerek inceltilebilirken tuz kristali baskıyla parçalanabilir. İyonik örgüde katmanlar kaydığında aynı yüklü iyonlar karşı karşıya gelebilir. İtme kuvvetleri kristalin ayrılmasına yol açar.
Bu açıklama sertlik ile kırılganlığın aynı şey olmadığını gösterir: bir madde çizilmeye dirençli olup darbe altında kırılabilir. İyonik bileşiklerin tümünün suda iyi çözündüğünü de varsayma; çözünürlük, örgü ve çözücüyle kurulan etkileşimlerin birlikte sonucudur.
İyon oluşurken elektron alınır veya verilir; iyonik bağ zıt yüklerin çekimidir. Kristalin formülü molekülü değil iyon oranını gösterir.
Bu bölümün kazanımları
- MEB 9.3.1.1Kimyasal türleri açıklar.
- MEB 9.3.2.1Kimyasal türler arasındaki etkileşimleri sınıflandırır.
- MEB 9.3.3.1İyonik bağın oluşumunu iyonlar arası etkileşimler ile ilişkilendirir.
- Atom, molekül ve iyonu ayırır; iyonik kristalin oluşumunu elektron aktarımı ve elektrostatik çekimle açıklar.