Transkripti indirmek için - PDF
22
Aşağıdaki molekülerden hangisi serbest
radikaldir? CO veya OH? İlk
Clicker sorusunu cevaplamak için 10 saniye daha. Gördüğünüz gibi, bugün başka
bir yarışma var. Justin’in uygulamasını yenebilecekmisiniz ve en doğru cevabı
verebilecekmisiniz göreceğiz.
Soru
Cuma gününün konusundan. Aşağıdaki moleküllerden hangisi serbest radikaldir? diye sorduk. OK. 42 Çoğunuz doğru yapmış. Başarı oranı %74. Doğrusu
OH olacaktı. Şimdi hızlıca bir göz atalım. OH veya
CO un radikal olup olmadığına neye bakarak karar vereceğiz? Evet
,Değerlik é larına bakarak. OH için 6 +1 = 7, CO için 4+6 = 10. Değerlik
é larına bakınca ne görüyorsunuz? Tek sayı. Evet, buradaki radikal OH dır. Halbuki CO çift sayıda değerlik
é na sahiptir ve radikal değildir. Gördüğünüz gibi, bunu belirleyebilmek için
Lewis yapılarını kullandık.
Cuma
günü notlarını biraz gözden geçirmiş olduk, bugünkü ders notlarına devam edelim. Bugün işleyeceğimiz konular şunlar: Polar kovalent
bağlar konusunu bitireceğiz, polar moleküller kavramını tartışacağız. Lewis yapılarının nasıl çizildiğini biliyoruz, sonra moleküllerin
şekillerini belirlemek için Lewis yapılarının nasıl kullanılacağını konuşacağız.
157
Önce polar kovalent bağlardan bahsedelim. Bir kovalent bağ varsa ve iki atom
arasındaki bağ é lar eşit olarak paylaşılmıyorsa polar kovalent bağ oluşur.
Çünkü atomların elektronegatiflik değerleri farklıdır. polar
kovalent bağlarda, elektonegatifliği yüksek olan atom, bağdaki é yoğunluğunu kendisine
daha çok çeker. Bunun sonucunda bu atom üzerinde kısmi negatif yük oluşur. Diğer
atom üzerinde ise kismi pozitif yük oluşur.
Kovalent
bağ, polar kovalent bağ ve tam iyonik bağ kavramını düşünecek olursak bunlar
arasındaki farklar biraz bulanıktır. Aralarında kesin bir sınır yoktur. Genel olarak konuşacak olursak, özellikle bu dersteki problemler üzerinde düşünecek
olursak şunu söyleyebiliriz. Pauling elekronegatiflik skalasına göre, iki atom
arasında elektronegatiflik veya c (ki ) farkı 0.4 den büyükse ve 0.7 den küçükse bu iki atom arasındaki
bağa polar kovalent bağ denir.
Mesela
C ve H atomlarının elektronegatiflik veya c(ki)
değerini karşılaştırırsak, bu atomlar arasındaki elektronegatiflik farkının 0.4 olduğu görülür. Bu değer 0.4
den büyük olmadığı için, C-H bağı için polar kovalent bağ değildir. C-H bağı sadece kovalent bağdır. Bunun tam tersine, C
ve O arasındaki bağları konuşacak olursak, elektronegatiflik farkının 0.8 olduğu görülür. Bu değer 0.4
den büyüktür, bu nedenle C-O arasındaki bağ polar kovalenttir.
Polar
kovalent bağlar hakkında konuştuğumuz kavramı biraz daha genişletip, bu kavramı
bütün molekül için düşünebiliriz. Eminim polar moleküller ve apolar
moleküllerden bahsedildiğini duymuşsunuzdur. Aslında, polar moleküllerden
bahsettiğimizde, bütün moleküldeki toplam dipol momentinin
sıfır olmadığını söylemek isteriz. Aslında
yapacağımız şey molekülü bir bütün olarak düşünmek ve moleküldeki her bir bağın
polaritesini birleştirmektir.
Peki bağdaki polariteyi nasıl
birleştireceğiz ve molekülün tamamına nasıl uygulayacağız. CO2 örneğine bir
bakalım. Biraz sonra, Lewis yapılarından yola çıkarak molekül şekillerini nasıl
öngöreceğinizi öğreneceksiniz. CO2 in doğrusal
bir molekül olduğu kolayca görebilirsiniz. Burada iki tane CO bağı mevcuttur. Bu bağlarda dipol olduğunu ve C dan O atomuna doğru
yöneldiğini biliyoruz. Unutmayın, kimyada daima ok çizeriz, bu oklar daima é hareketini
gösterir ve é nun gittiği yöne doğru çizilir. Bağlardaki dipolleri çizecek
olursak, bunu ders notunuza da çizebilirsiniz, okları O atomuna doğru çizmemiz
gerekir.
437
Fakat, burada polar bağlara sahip miyiz diye düşünmek
bizi ilgilendirmez, genel olarak polar moleküle sahip olup olmadığımızı bilmek
isteriz. Şimdi CO₂
molekülüne bir bakalım, Ne düşünürsünüz? Buradaki molekül
polar mıdır yoksa apolar mıdır?
Apolar, OK, çok iyi, hepiniz apolar demiş olmanız çok güzel. Apolar
olmasının nedeni basitçe şudur: Burada zıt doğrultuda iki eşit vektör vardır ve
birbirlerini yok ederler. Bunun sonucunda CO₂
molekülünde toplam dipole moment sıfır olur.
512 Bunun tam tersi, H₂O molekülüne
bakalım. H₂O molekülünün geometrisi açısaldır. Bunun geometrisinin niçin açısal olduğunu çok geçmeden göreceğiz. Su açısaldır veya V şeklindedir.
Suyun dipo moment vardır--Buradaki bağlar polardır, oklar O
atomuna doğru yönelmiştir çünkü bağlardaki é yoğunluğu H atomundan O atomuna
doğru çekilmektedir. Buradaki vektörler birbirlerini
kısmen yok ederler, fakat hala net bir dipole moment vardır ve bu iki vektörü
toplarsak, net dipole moment yukarı doğru yönelir. Bunu
sonucunda, hepimizin bildiği gibi, suyun polar bir molekül olduğunu
söyleyebiliriz.
556 molekülleri, genel olarak düşünmek oldukça iyi bir
yoldur. Tek bir bağ üzerinde
düşündüğümüzde, bu vektörler birbirini yok ediyorsa veya vektörler toplanabiliyorsa,
bu şekilde düşünmek çok kolaydır. Eğer iki atom veya
üç atom varsa, bu şekilde yaparız. Fakat çok atomlu
moleküllere geldiğimizde, bir kaç tane atomdan çok çok çok daha fazla atomu
düşünmemiz gerekir.
Bütün farklı vektörlerin birbirini yok edeceğini
düşünemeyiz. Genel olarak, oldukça büyük moleküllerden
bahsettiğimizde, bunlar ister organik moleküller olsun ister içlerinde 100
lerce atom bulunan proteinler olsun, moleküldeki bütün polar bağları toplamak
yerine, moleküldeki polar grupların toplam sayısı bakarız. protein
moleküllerini düşünebiliriz, mesela, bunların üzerinde pek çok polar grup
olabilir veya çok fazla polar yan grup içermeyebilir. İnsanların
daha çok proteinlerin sudaki çözünürlükleri hakkında ve proteinlerin nasıl
katlandıkları hakkında konuştuklarını işitebilirsiniz.
701 şimdi 100 lerce farklı atom içeren proteinlerden
daha az karmaşık bir örneğe bakalım. Bunların yerine, içinde bir kaç düzine farklı atom bulunan bir çift
vitamini inceleyelim. Özel olarak A vitamini ve B9vitaminine bakalım. Içinizde B9vitamininin diğer adını bilen var mı? onu duyduğumu sanmıyorum. folik asit diyen oldu mu? bazen M vitamini
de denir, B9 vitaminlerinden biridir, B9 vitamininin diğer bir şeklidir. Gördüğünüz en büyüklerinden
biridir. İnşallah, folik asiti daha önce duymuşsunuzdur, çünkü bu vitamin
almak çok önemlidir, özellikle kadınsanız ve özellikle, isteyerek veya
istemeden, hamile kalma ihtimaliniz varsa..
Önemli olmasının nedeni şudur: hamile kadınlarda folik
asit eksikliği, bebeklerde nöral tüp kusurlarına sebebiyet verir, ve
hamileliğin ilk dönemlerinde, embriyoda beyin gelişimine engel olur. Pekçok
kadın fetusun beyin gelişimi esnasında hamile olduğunu fark etmez, bu kadınlar
yeteri kadar folik asit almazlarsa, sonuçta sipina
bifida hastalığına yakalanabilir. Sipina bifida, Nöral
tüp defekti adı verilen bir tür doğumsal anomalidir,
açık omurga olarak da adlandırılmaktadır. Folik asiti şimdiye kadar aşina
olmadıysanız, gelecek 10 veya 15 yıl içinde aşina olacaksınız demektir. istiyerek
hamile kalmadan önce bunun üzerinde düşünebilirsiniz.
A Vitaminini büyük bir ihtimalle çocukluğunuzdan
duymuşsunuzdur, gece iyi görmeniz için yeteri kadar
havuç yemelisiniz A Vitamini göz sağlığı için önemlidir. Bu iki molekülün sadece
yapısına baktığınızda, şimdiye kadar bunların genel kimyaları hakkında bildiklerimize göre,
vücuttaki fonksiyonlarını veya vücutta nasıl etki ettiğini söyleyebiliriz. Özel
olarak, bu moleküllere bir bakın, bu moleküllerden hangisi daha fazla polar
bağlara sahiptir ? ve bu
durum bize ne söyler?
Bu iki yapıya bakın, Vitamin A ve folik asitten
hangisinin daha fazla polar gruba sahip olduğunu bana söyleyin. 911 Buna hızlı cevap vermeniz gerekir. Çünkü
tam sayılarını bilmenize gerek yok. Sadece bir göz
atın ve hangisinde daha fazla olduğuna karar verin. 10
saniye daha.
939 OK, çoğunuz
folik asit veya vitamin B9 demiş. Şimdi ders notlarınıza geri
dönelim ve niçin olduğuna bir bakalım. B9 daha fazla
polar bağa sahiptir. Ekranda
polar gruplarını kare içinde belirlediğimde, bunları görmek çok daha kolay oldu.
A vitamininde karşı B9 vitamininde daha fazla polar bağ vardır. vitamin
A ile mukayese edildiğinde Hatırladığınız gibi, CH bağı kovalent bağ değildir, çünkü
iki atom arasındaki elektronegatiflik farkı 0.4 dür.
B9 vitamini ve folik asitin çok polar olduğunu biliyoruz. Hatırlayın, suyun da çok polar olduğunu söylemiştik. B9 un suda mı yoksa yağda mı çözündüğünü söyleyebilir miyiz? Suda çözünecektir-- Herkes “benzer benzeri çözer” söylemini bilir.
Buna göre B9 suda çok çözünmelidir. Vitamin alırken bunları düşünmeniz
çok önemlidir. Bir
vitamin suda çözünürse, ki bunu yapısına bakarak kolayca söyleyebiliriz, mesela,
C vitamini suda çözünür, folik asit suda çözünür. Bu
vitaminleri aldığımızda, vücuttan idrar yolu ile oldukça hızlı ve kolay bir
şekilde atılır.
Mesela, bazı insanlar megadozlarda C vitamin almayı
severler, bu durumda, idrarınızda mega doz C vitamini olur. Vücudunuzda uzun süre bağlı kalamaz. Bir defada bu kadar çok C vitamin almak, yararlı değildir. bir gün boyunca dengeli beslenmenin önemli olmasının nedeni
budur. Suda çözünen
vitaminleri sabit miktarda düzenli bir şekilde almanız gerekir. Folik
asitte olduğu gibi, bunu ayda bir alamazsınız, vücudunuzda belli bir miktarın korunması için
düzenli olarak almanız gerekir, aksi takdirde, vücuttan hızlıca atılırlar.
Bunun tam tersine, A vitamin
hakkında ne düşünüyorsunuz? Suda mı yoksa yağda mı çözünür ?
yağda çözünür. Bu yağda çözünen bir
vitamindir. E vitamini yağda çözünen büyük
vitaminlerden biridir, alınması gereken önemli bir vitamin olduğu
söylenmektedir.
Vitaminlerin suda çözünmesinin veya yağda çözünmesinin
ne anlama geldiğini düşünelim. yağda çözünen vitaminler
vücudunuzdan hızlıca atılmayacaktır, vitamin A veya vitamin E yi vücudumuzda
depolayabiliriz. Mesela, Biyolojik olarak ne olduğunu düşünürseniz,
başka bir problemle karşılaşabiliriz.
Size internetten bulduğum iki farklı destek ürününü
göstermek istiyorum. One-A-Day vitaminleri.
Vücudunuzun ihtiyacı olan herşeyi yaklaşık % 100
içermektedir. Bulduğum
bu vitamin, göz bozukluğunuz varsa göz sağlığınıza iyi geleceğini iddia ediyor.
Bu vitaminleri denemenizi öneriyorlar. Baktığınızda, A vitamini günlük değerin 5 katı ve E vitamini günlük
değerin 13 katı daha fazla içerdiğini görebilirsiniz. Bu
iyi bir fikir midir? Hayır. Basitçe,
vücudunuzda yağda çözünen vitaminler gittikçe artacaktır. Son yıllarda yapılan bir çalışmada, E vitamininin insan sağlığına
faydaları araştırılıyordu. Bu çalışmaların bazılarında
hastalara mega dozlar verilmişti, denemeler sonucunda kanamaların ve farklı tip
ölümlerin arttığı gözlendi.
Vitamin almak isteyebilirsiniz, bu oldukça önemlidir,
ama bunların vücudunuzda çok artmasına izin vermeyin, ister suda çözünen ister
yağda çözünen vitamin olsun, günlük ihtiyacınızın 800 kat fazlasını almayın. Kimya bilginizi kullanarak, yapısına hızlıca bakıp bunun ne tür bir
vitamin olduğunu bulabilirsiniz.
Bunların polaritesini düşünmek istememizin
nedenlerinden biri, birşeyin suda çok çözünüp çözünmediğini düşünmek demektir.
Şimdi başka şeyleri düşünelim, bu polarite ile
ilgilidir, ve bize pek çok diğer bilgiler verebilir.
Devam edelim, moleküllerin şekilleri hakıında
konuşalım. Molekül
şekilleri pek çok farklı özellik için oldukça önemlidir.
Mesela, kimyasal tepkimeleri veya vücutta oluşan
tepkimeleri düşündüğümüzde, moleküllerin şekilleri çok önemlidir. Moleküllerin şekillerini konuştuğumuzda, molekülün geometrisini
konuşuyoruz demektir. geometriler pek çok farklı özelliğe etki eder, mesela, erime
noktası, kaynama noktası, reaktifliği gibi.
Şimdiye kadar sadece polar moleküller
hakkında konuşurken gördük, geometri, bir molekülün polar veya apolar olup
olmadığına etki eder. Biyoloji hakkında konuştuğumuzda da
gerçekten çok önemlidir. Aktif merkeze sahip enzimleri
düşündüğümüzde, molekülün geometrisi gerçekten çok önemlidir. Bir molekülün aktif merkeze tam olarak uyması gerekir. Bu molekülün şekline
bağlıdır.
Düşünebileceğimiz hızlı bir örnek Sakkaroz dur. Sakkarozun ne olduğunu bilen var mı? çay
şekeridir, yani kristal şeker-- Sakkaroz şekerdeki kristaldir ve tatlandırıcı olarak şeker
alımında kullanırız. Çoğunlukla, mısır şurubunu kullanırız,
bu sakkaroz değildir, bizim için ideal olmadığı düşünülmektedir, zaten her
şeyin fazlası ideal bir durum değildir.
enerji kaynağı olarak sakkarozu kullanmak daha uygundur.
Sakkaroz, iki şeker monomerinden oluşan bir disakkarittir, Glükoz ve fruktoz
monomerlerinden oluşmuşlardır, 5 ve 6 lı halkalar şeklindedir, Vücudumuzda
kullanılacağı zaman monomerlerine ayrılır, bu tepkimeye sakkarozun hidrolizi
adı verilir--. Sakkaroz su ile tepkimeye girerek
monomerlerine ayrılmış olur ve vücudumuz bu şekilde kullanır. Yeterli miktarda şekerin parçalanmasının 10 yıl veya 100 yılı
sürmesi, bu prosess için bir problemdir.
Bu tepkimenin olabilmesi için, enzim molekülüne gerek
duyarız. Vücudumuzdaki bu enzyme sükroz adı verilir. Sükroz,
sakkarozu parçalar, hidroliz tepkimesini katalizler, bu nedenle bu tepkime çok
hızlı olur. Sakkarozun top-çubuk modeli ekranın
sağında görülmektedir. sükroz enziminin
aktif merkezine tam olarak uymalıdır. Bu olduğunda, enzim ile
birleşir, enzim hidroliz tepkimesini katalizler ve sakkarozu, parçalar. Sonra oluşan glükoz ve fruktoz enzimden uzaklaşır, böylece enzim
geri kazanılmış olur ve sonra başka bir sakkaroz molekülü aktif merkez ile
birleşir.
Bu molekül şeklinin niçin önemli olduğunu gösteren
basit bir örnektir. Çoğu kez, ufak bir molekülün,
protein molekülü veya diğer moleküller ile etkileştiğini düşünebiliriz, ne tür
bir etkileşim olduğunu anlayabilmek için molekülün şeklini düşünmek isteyebilirsiniz.
1558 Molekülün şeklini veya molekülün geometrisini
belirlemekiçin, Değerlik kabuğu İtme teorisini ,
vesper teorisini kullanırız. Molekül yapısını düşünmek istersek bu teori bizim
için için çok uygundur, çünkü Lewis yapılarının çizilmesini biliyoruz, ve VESPER
teorisi Lewis yapılarına dayanır, ayrıca değerlik é çifti prensibini kullanır,
bunlar birbirini iterler. Bu mantıklıdır, çünkü eksi yüklü é lara sahipseniz, bunlar birbirlerini
olabildiğince uzağa iterler.
Diğer bir prensip ise, merkez atom etrafındaki
geometridir. merkez atomunu Lewis
yapıları ile belirleyebilirsiniz, merkez atomu çevresindeki geometri, bağ
elektronları ve yalın çift é ları arasındaki itmelerin minimum olduğu yapıdır. VESPER uygulamasında kullanacağımız özel isimlendirmeleri görelim. VESPER de A
nın ne anlama geldiğini bilen var mı? merkez atom dur.
X nedir? bağlanma veya bağlanan atomdur; E, yalın çifti
gösterir, yalın çiftteki 2 elektronu simgeler--tek é nu simgelemez. Yalin çift olması için 2é olması gerekir.
VESPER geometrisini uygulamak için bazı kurallar
vardır. Konuşacağımız şeylerden biri sterik
sayıdır. Merkez atom
etrafındaki geometrinin nasıl olacağını öngörmede kullanırız. Sterik sayı, merkez atoma bağlı atomlarını sayısı ile yalın çift
sayısının toplamına eşittir. Diğer bir değişle A
ve E nin toplamına eşittir.
Mesela, örnek olarak ekrandaki moleküle bakacak
olursak, AX2E yapısında sterik sayı kaçtır? Evet, üç. Sterik sayı 3 tür. Bir şeyi işaret etmek istiyorum. AX2E
yapısında başka bir molecule sahip olabiliriz, ancak bu yapıda merkez atom ile
X atomu arasında bir tane ikili bağ vardır. Şunu
söylemek istiyorum. VESPER teorisinde bizi bağ sayısı
ilgilendirir, bağın tekli bağ, ikili bağ yeya üçlü bağ olması önemli değildir.
Tekrar ediyorum ikinci yapı da AX2E dir ve sterik sayısı 3
tür. VESPER teorisi için önemli olan merkez atoma
bağlanan atom sayısıdır, atomun yaptığı bağın tipi ile ilgili değildir.
1842
Birkaç kuraldan daha bahsetmek istiyorum. Bunlaran biri rezonans
yapısıdır. Cuma günü bundan bahsetmiştik ve kromat anyonunu örnek olarak
vermiştik. Burada rezonans yapılarından iki tanesi
görülmektedir. Bunlara ilaveten 4 tane daha rezonans yapısı vardır. Burada
bir şeyi işaret etmek istiyorum. Bir molekül birden çok rezonans
yapısına sahip olabilir. Bunun Lewis yapısını ve VSPER geometrisini çizmek
isteyebilirsiniz, Bu rezonans yapılarından sadece bir
tanesini alabilirsiniz. Diğer rezonans yapılarına da
uyguladığınızda aynı geometriyi elde edersiniz.
Son
olarak bahsetmek istediğim şey, birden çok merkez atom içeren yapılar. Bu
sıklıkla karşımıza çıkar, bu durumda her birini ayrı ayrı ele alırız. Mesela,
metanol veya metil alkol molekülünde, iki tane merkez atomu vardır. Bunlardan
biri karbon, diğeri oksijen dir. Geometriyi bunların her biri için ayrı ayrı konuşmamız
gerekir. Bütün bir molekülün geometrisi hakkında konuşamayız.
1939
Şimdi devam edelim ve bazı VSEPR örneklerine bakalım. Prof. Drennan,bu
modeller ile, bize bazı yapıların gösterilmesinde yardımcı olacak. İlk önce yç olmayan geometrilerden başlamak istiyoruz--
Bunlar en basitleridir. İlk durumda, AX2 yapısı vardır. Geometrisi doğrusaldır.
Bağ açısı 180° dir.
Bundan
sonraki durumda AX3 yapısını konuşalım, Geometrisi üçgen düzlemdir. Bu
geometrileri bilmeniz gerekir, bunların isimlerini bilmeniz gerekir. Çoğunu hatırlamak kolaydır. Çoğunuzun buna
doğrusal demeyeceğini umuyorum, bu doğru değildir.Bu üçgen düzlem dir., çok kolay, üçgen. Merkez etrafında 3 atom vardır ve
molekül düzlemseldir. Bu geometrideki bağ
açısı nedir? 120. Çok iyi.
Sonraki
AX4 yapısıdır. Buna tetrahedral veya dörtyüzlü geometri adı verilir. Bu ismi hatırlamak isterseniz tetrahedronun
köşelerine birer atom koyulmuş gibi düşünebilirsiniz. Burada
bir şeye işaret etmek istiyorum. Bu sınıfta daha önce görmediğiniz bazı
notasyonları görüyorsunuz. Size doğru gelen koyu çizgi ve arkaya doğru giden
noktalı cizgi. Dörtyüzlü geometride kağıt düzlemi
üzerindeki bağlar düz çizgi ile gösterilir. Tahta, ekran veya kağıt düzleminin
önündeki bağlar koyu renkli çizgi ile, ekran veya
tahta veya kağıt düzleminin arkasında kalan bağlar ince çizgilerle gösterilir.
2120Tetrahedral geometrideki bağlar kaç
derecedir? 109.5 ° dir. Biribirlerinden
mümkün olduğu kadar uzakta olduklarında bağ açısı 109.5 derece olur.
Bundan
sonraki yapı AX5 dir. Buna üçgen çift piramit adı verilir. Çünkü merkezde üç
tane atom vardır, bunların oluşturduğu üçgen düzlemini üzerinde ve altında iki
atom daha bulunmaktadır. Üçgen düzlemi oluşturan atomlardan bir düzlem
geçirisseniz, alttaki ve üstteki piramitleri görebilirsiniz. Bunedenle çift piramittir.
Burada iki tür açı vardır. ekvator düzlemindeki atomlar
arasındaki açı kaç derecedir? Evet 120° dir. :Eksen düzlemindeki açı? 90° dir. Ekranda görüldüğü
gibi enlem veya ekvator doğrultusunda üç atom, boylam veya eksen doğrultusunda
iki atom bulunmaktadır.
Son
olarak AX6 geometrisine bakalım. Buna oktahederal veya dörtyüzlü adı verilir.
Her bir atom oktahedronun köşelerinde bulunmaktadır. Buradaki açılar kaç derecedir? Evet 90° dir.
İçlerinde
yç e sahip olmayan farklı moleküllerin şekillerini incelemek kolaydır. Fakat, yç içeren molekülleri incelemeye başladığımızda, bu
yç lerin geometriyi nasıl etkilediğini düşünmemiz gerekecektir. Bunu yapmadan
önce, yç içermeyen moleküllere ait örnekler üzerinde konuşalım.
İlk
yapıya, CO2 molekülünü örnek olarak verebiliriz. Doğrusal yapıda olduğunu
biliyoruz. Şimdi niçin doğrusal olduğunu biliyorsunuz--AX2 yapısındadır. SS
sayısı 2 dir. Bağ açısı 180° dir.
BCl3
yapısı hakkında ne düşünüyorsunuz? AX3 yapısındadır. Geometrisi nedir? Üçgen düzlem Açısı
nedir? 120° dir. Biraz daha yüksek
sesle söyleyin. Bunu izleyenlerin cevaplarınızı duymasını arzu ediyoruz.
2335
Şimdi diğer yapıya geçelim, CH4 veya metan. Şimdi Clicker sorusu
yapalım. Herkesin bu geometrileri hatırlamasından emin olmak istiyoruz. Bu çok
hızlı olacak.Ders notlarınızı karıştırmayın, 10 s
içinde metanın geometrisini yöyleyin. 2403 Başarı oranı %98. Bu yeni bir rekor.
Çok iyi. Evet dörtyüzlü veya tetrahedral.
bir
elimde co2 ve bir elimde ch4 varken, bu akşamki enerji tartışması hakkında
ilave yapmak istiyorum. soruları cevaplamak için her iki başkanın kampanya temsilcileri burada olacak. formatı tam olarak bilmiyorum. dinleyicilerin hepsinin soru sorup soramayacağından emin
değilim. orada olup olamayacağımdan da emin değilim. aynı zamanda, enerji hakkında oldukça ironik konuşmalar
yapılacağını sanıyorum. eğer gidemezsem, size soru
sorulmasına izin verirlerse, benim için bir soru sormanızı arzu ediyorum.
labortuvarımda, çevredekiCO ve CO2
i kullanan
enzimleri inceliyoruz. bunu yapmak için enerji teşvik
projesi aldım. çünkü MIT, sera gazlarının ve
kirleticilerin azaltılması düşüncesini enerji teşviklerinin önemli bir parçası
olarak tanıyor. Cuma günü bir tartışmada duydum, Sarah Palin e doğrudan bir
soru sorulduğunda, küresel ısınma ile insan faliyetleri arasında doğrudan bir
ilişkinin olduğunu düşünmediğini söyledi. Sizinde bildiğiniz gibi, bunun
düzenli bir sıcaklık dalgalanması olabileceğini söyledi. Oraya karışmak
istemediğini söyledi. O çok emin değil, yine Cuma günü öğrendiğime göre, McCain/Palin
beyaz sarayında
Palin’in enerji teşfiklerin başıolacağı söyleniyor.
Eğer bu tartışmaya giderseniz,
diğer sera gazlarının içinde CO2 ve diğer sera gazlarının dalgalanmasi ile
ilgili planının ne olduğunu sormanızı istiyorum. Her iki adaya da sorabilirsiniz.Cevabını lütfen bana söyleyin. Bunun çok
önemli bir soru olduğunu düşünüyorum-- Burada hem metan hem de CO2 var. Sera
gazları hakkında düşünmemiz gerekir.
Metanın
tetrahedral ve 109.5 derece olduğunu bildiğinizi
sorununu bir yerine koyabilirsiniz—burada kimya bilginizi gösterin.
Şimdi
başka bir geometriye geçelim. PCl5 . Bunun geometrisi nedir? Üçgen çift piramit. Açıları? 120 ve 90 derece. ekvatorda 120
°, eksenlerde 90°.Ve son olarak, SCl6 . Bunun
geometrisi nedir? Sekizyüzlü. Peki
açıları? 90°. Evet
böylece yç içermeyen geometrilere ait birer örnek vermiş olduk. Şimdi yç içeren
moleküller hakkında konuşmaya başlayalım.2646
Aklınızda tutmanız geren en önemli nokta, yç é ları ve bağ çifti é larını,yani bağlarda bulunan é ları, mukayese edersek, bağ é
ları uzayda yç é larından daha az yer kaplarlar. Yani bağlarda bulunan é lar
çok az yer kaplar.
Yç
é larını düşünürsek, bu uzayda daha fazla yer kaplayacaktır, bunun sonucunda yç
é ları daha çok itecekdir. Yani, yç é ları hem diğer bağ é larını hem de diğer
yç é larını daha
çok itecektir. Şimdi bu itme sırasının nasıl olacağını düşünelim. En büyük itme
iki farklı yç é larında meydana gelir. Bunlar arasındaki itme en fazladır.
Bundan sonra bağ é ları ile yç é arasındaki itmeler gelir. En az itme ise bağ é
ları, veya bağ çifti é ları, arasında oluşur.
2744
şimdi bunlara ait örneklere bakalım. Üzerinde konuşmak istediğim ilk örnek, tahteravalli
geometrisine sahip moleküllerdir. Prof. Drennan
size bu şekli gösterdikten sonra, gerçekten, hiç unutmayacaksınız. Tahteravalli,bu hatırlayacağınız en kolay geometri olacak. İlk
önce şekil hakkında düşünmemiz gerekir. Ekrana baktığımızda iki şekil
görülmektedir. Bunlar muhtemel geometrilerdir. İlk geometride yç eksen konumuna
konmuştur, ikinci geometride yç eksenler konumuna konmuştır. Bunlardan
hangisinin oluşacağına karar vermek için yç ve bağ çiftleri arsındaki itmeleri
düşünmemiz gerekir.
İlk
geometride, yç eksen konumundadır. Bu durumda yç é ları üç farklı bç ile 90
derecelik konumda bulunur. Daha sonra göreceğimiz gibi, bu açı 90 dereceden
büyük olacaktır, çünkü bunlar arasında itme çok kuvvetlidir. Ayrıca kaç tane
bağ çiftinin birbirini ittiğini de düşünmemiz gerekir, ancak başlangıçtaki 90
derecelik itmeler çok daha önemlidir. Eksen konumundaki yç, diğer üç yç é
larını oldukça kuvvetli bir şekilde iter.
Ekvator
konumundaki yç ler hakkında ne düşündüğünüzü söyler misiniz? Ekvator konumunda
bir yç varsa, kaç tane bağ é nu veya yç é nu birbirini itecekdir? Cevabınızı
vermeden önce, bu ikisini mukayese etmeniz için ders notlarınıza bakmanız
gerekebilir. Son 10 saniye. OK. Çok iyi, Clicker yarışması çok çekişmeli olacak
gibi görünüyor. Doğru cevap, ekvator konumunda 2 tane kuvvetli itme mevcuttur.
Prof. Drennan modeline bakarsanız daha kolay görebilirsiniz. Bu ekvatordaki yç
dir ve gerçekten de tahteravalli geometrisidir.
3009
büyürken, kaç kişi oyun bahçelerinde tahtaravalli gördü? Oo pek çok kişi. Bildiğim
kadarıyla, aslında çok emniyetli olmadıkları düşünülüyor ve bazıları kaldırılıyor.
İşte bu TAHTEREVALLİ.
Artık hiç biriniz unutmazsınız.
3036
evet, TAHTEREVALLİ yi gördünüz, şimdi birkaç şekil daha göstermek istiyorum. TAHTEREVALLİ yapısında 1 bağı kaldırıp yerine bir yç
koyalım, AX3E2 geometrisini elde ederiz. Ekvator konumunda iki tane yç vardır,
buna T şekli adı verilir. Bu geometrinin ismini
hatırlamanız zor çok zor olmayacaktır.
3059
ayrıca, AX4E2 geometrisini düşünebiliriz. Bu geometrideki iki yç ler
birbirinden mümkün olduğunca uzak durmak için her ikisi de eksen konumunda
bulunurlar. Buna karedüzlem adı verilir. Bunu hatırlamak kolaydır. Bu yapı hem kare hem de düzlemdir.
Şimdi
biraz da, geometride yç bulunduğunda,
bağlar arasındaki gerçek açıların ne olduğundan söz edelim. Unutmayın, yç é ları bulunduğunda itmeler çok
fazla olacaktır ve bağ açıları azalacaktır. Burada CH bağları ve yç é ları
vardır. Molekülde yç é varsa bunun ne anlama geldiğini görelim. Mesela, NH3 ve
CH+ ü mukayese edelim. Prof. Drennan şimdi bu iki molekülü göstermektedir. İkinci modelde görüleceği gibi NH bağları arasındaki
bağ açıları azalmaktadır. Bu modelde yç leri göremezsiniz, çünkü yç ler gerçek
ten görünmezler. Fakat bunlar bunlar birbirini ittiklerinde bağ açısı 109.5 dereceden 106.7 dereceye düşer. Bağ açıları gördüğünüz gibi
azalmıştır, çünkü yç ler bağları aşağı doğru iter.
Bu
etki ile ilgili olarak, ayrıca atomik büyüklüğün etkisini de düşünebiliriz. Öncelikle, periyodik çizelgede aşağı doğru inildikçe
atom büyüklüğü nasıl değişir? Evet artar. Periyodik çizelgede aşağı doğru
inildikçe atom büyüklüğü artar. Periyodik çizelgede, P atomu N atomunun altında
olduğu için daha büyüktür. Bu yç lerle ne
olduğuna resmedecek olursak, atom daha büyük olduğu için orbitallerde
büyüyecektir ve daha çok yer kaplayacaktır. Bu
yç é larının daha büyük bir alan kaplayacağı bulınduğu anlamına gelir. Bu da yç é larının bağ é larını daha çok
iteceği anlamına gelir. PH 3 de bağ açıları ne olur? Artar mı azalır mı? Evet daha azalacaktır. periyodik çizelgede aşağı inildikçe, bağ açılarının azaldığını
görürsünüz. PH3 de bağ açısı gerçekten azalır, 93.30 ye düşer.
Bütün
geometrilerle ilgili olarak kendi kendimize bir liste oluşturalım, şimdi
gördüğünüz liste yç é ları içeren geometrilerle ilgilidir. Farklı geometrilerin
isimlerini hatırlamanızla ilgili olarak bir şeye işaret etmek istiyorum. 3349 Geometrilerin
isimlerini belirlerken, mesela, kare düzlem geometriye baktığımızda, sadece bağlardaki
atomları dikkate alırız. İsimlendimelerde yalın çiftler dikkate alınmaz. Geometrileri
çizerken yç leri her zaman göstermeyiz, fakat, şunu
unutmayın, yç ler bir molekülde açılar ve gerçek şekiller üzerinde çok
etkilidir.
Mesela, yç içeren çeşitli örneklere
bir bakalım. Öncelikle, AX2E geometrisi düşünelim, bir tane yç vardır ve geometri açısal dır. Burada yç itmesini düşünmenizi istiyorum. Bu bağlar
arasındaki açılarının nasıl değişeceğini düşünürsünüz? Son 10 saniye.
3459
iyi. Başarı oranı %78. Çok kötü değil. Niçin olduğunu düşünelim.1200 den
daha düşük olacak. Çünkü, üçgen düzlem yapıda ideal
açı 1200 dir. Yç é ları çok daha fazla iteceğinden,buradaki
bağları aşağı doğru iteceğinden, bağlar birbirine yaklaşır. Sonuçta bağ açısı 1200
den daha küçük olur. Bağ açısının ne kadar küçüleceği molekülün yapısına göre
değişir. Yç lerin varlığında açıların tam olarak kaç dereceye düştüğünü
bilemeyiz, sadece bağ açılarının 1200den daha küçük olduğunu söyleyebiliriz.
Şimdi
buradaki başka bir örneğe bakalım.AX3E geometrisinde bir tane yç var. buna
üçgen piramit adı verilir.Üçgen piramit yapısındadır,
çünkü merkez atoma üç tane atom bağlanmıştır. Buradaki açılar kaç derecedir? Sanırım duydum..
Evet 109.50 den daha düşük. Şimdi başka bir örnek yapalım. AX2E2. Bu da
açısaldır. Bunun geometrisinin ne olduğunu söyleyin.—geometriyi söylemiştik. Buradaki
bağ açılarının nasıl değişeceğini söyleyin. Bu iki bağ arasındaki açı nasıl
değişmiştir? Son 10 saniye.
Sanırım
bir problem var. tekrar, son 10 saniye. Başka bir
slayta geçelim. 3708 Evet 109.5 den daha küçük. Bazılarınız 120 den daha küçük demiş. Ders
notlarınıza bakarsanız, aradaki aralarındaki farkı görebilirsiniz. 109.5
dereceden küçük olsalar bile, bu iki duruma bakacak olursak, ilk açısal
geometride, başlangıç açısı 120 dir ve bir tane yç
vardır. İkinci açısal geometride, başlangıç açısı 109.5
dir ve iki tane yç vardır, yani buradaki iki açısal yapı aynı değildir. Dörtyüzlü
şekilden yola çıkarsanız açı 109.5 den küçük olacaktır.
3744 Prof. Drennan buradaki modellerle bunu bize gösterebilir.
Burada ikisi arasındaki
farkı görmek gerçekten çok zor. fakat, sanırım şunda
görmek daha kolay. Her ikisinin başlangıç açılarını düşünürseniz, her iki setin
altına bakarsanız ve orbitalleri koyarsanız son geometri, başlangıç
geometrilerilerinin ne olduğuna bağlıdır. Bunların bir tanesinde başlangıç
açısı 109.5, diğerinde başlangıç açısı 120 derecedir.
3826
Buradaki örneklerde gördüğünüz gibi, geometriler aynı olsa dahi, molekülünüzde kaç
tane yç olduğunu düşünmeniz gerekir. geometrinin ne olacağını, yç lerdeki itmeleri dikkate alarak
ideal açıdan ne kadar sapacağını düşünmemiz gerekir.
Şimdi
AX4E geometrisine bakalım. Bu geometriye TAHTEREVALLİ demiştik. Buradaki bağ açılarını
nasıl değiştiğini düşünüyorsunuz? Yine iki set. Bir
120 den daha düşük diğeri 90 den daha düşük.
Şimdi
de AX3E2 yapısına bakalım. Gördüğünüz gibi yalın çiflerin varlığında çok fazla kombinasyon söz konusu. AX3E2 geometrisi T –şeklindedir.
Bundan daha önce bahsetmiştik, ama açıların kaç derece olduğundan söz
etmemiştik. Sizce buradaki açılar kaç
derecedir? Evet, 90 den küçük.
Şimdi
yeni sayfaya geçelim. AX2E3
geometrisini konuşalım. Buradaki geometrinin ne olduğunu söyleyin
Evet. Doğrusal. Aklınızda bulunsun, geometrileri belirlerken yç ler dikkate
alınmaz, sadece gerçek bağlara bakarız.bunu
unutmamanız gerekir. Şüphesiz yç ler yapıların geometrisine etki ederler.
Bağ açıları nedir? Tam 180 dir. Daha düşük değil.
4005
Şimdi AX5E ye bakalım. Bu geometrinin adı kare piramittir. Çünkü piramitin
altında 4 tane atom vardır, üzerinde bir atom daha bulunur. Burada şeklini
görmektesiniz. Buradaki açılar nedir?
Evet 90 derece. Daha çok var.
Bundan
sonraki kombinasyonda, 4 bağ atomu ve 2 yç vardır. AX4E2
yapısıdır. Buna karedüzlem denir. İşte kare ve işte düzlem.
Buradaki açılar nedir? Evet tam olarak 90 dir.
Bundan
sonrakine bakalım. AX3E3. Bu da T şeklidir. Buradaki
açılar? Evet 90
dereceden küçük.
Şimdi
de AX2E4 yapısına bakalım. Bunun geometrisinin ne olduğunu söyleyebilirsiniz,
Öncelikle, evet, doğrusal. Doğrusal molekül elde etmenin çeşitli yolları var:
bazıları yç içermez, bazıları yç içerir. Bu da doğrusal ve bağ açısı 180 dir.
Şimdi
birkaç tane gerçek moleküllerin geometrilerine ait örnekler gösterelim. Bunları
ince eleyip sık dokumayacağız, çünkü gördüğünüz gibi çok fazla kombinasyon var. Önce, su molekülüne bakalım. Bununla
başlamamız iyi oldu daha önce polar moleküllerden bahsederken de görmüştük. Bu
bileşiğin formül tipi nedir? AX2E2. Doğru. Suyun geometrisi nedir? Açısal. Daha önce de yapısının açısal olduğunu söylemiştik,
şimdi niçin açısal olduğunu görüyorsunuz. Bunun kendi kendinize
öngörebilirdiniz. Bir şeyden daha bahsetmek istiyorum. Kitabın
önceki baskısında bu yapıya V-şekli son baskısında açısal denmektedir. V-şekli
veya açısal . Her ikisi de aynı geometridir, fark
etmez.
Şimdi
diğer örneğe geçelim. SF4. Burada şeklini görmektesiniz. SF4 ün formül tipi
nedir? AX4E. Geometrisi? TAHTEREVALLİ, çok iyi, artık unutmazsınız.
BrF3
hakkında ne düşünüyorsunuz? Şeklini burada görüyorsunuz. Geometrisi nedir?—orijinal
geometrisinini, buradaki yeni geometrinin değil- nedir? T şekli. Evet, BrF3 ,T şeklindedir.
Şimdi
de XeF2 ye bakalım. Bunun formül tipi AX2E3 dür. Lewis yapısına bir bakın.
Bunun geometrisi hakkında ne söyleyebilirsiniz? Doğrusal. Çok iyi.
Bir
tane daha deneyelim. AX4E2 veya XeF4 – oldukça patlayıcıdır, fakat güzel bir
örnek.
Karedüzlem.
Genel olarak, VSEPR teorisi hakkında düşünürsek, bu farklı şekillerin
enerjileri hakkında hiç bir şey söylemesede, ilk yaklaşımın yapılmasında çok
faydalıdır. Molekülün gerçek şekline oldukça
yakın tahminler yapmaktadır. Burada sorumlu olduğunuz şeyler ile ilgili olarak
bir şeye daha işaret etmek istiyorum. Bu çizelgeyi doldurmayı bilmelisiniz,
yani formül tiplerinden, sterik sayılardan, geometrilerden, Lewis yapılarının
çizilmesinden, açıların nasıl değiştiğinden sorumlusunuz.
Problem
setinizi bitirirken, sanırım, şimdi, hepsinin üsterinden gelebilirsiniz,
Geometrilerle ilgili kısmı şimdi yapabilirsiniz. Çarşamba
günü görüşmek üzere. Bugün biraz erken bıraktık.