Birleşme Değeri Nedir

Birleşme Değeri Nedir

Bir kimyacının, tıpkı bir aşçı gibi, kendine özgü gizli bir takım reçeteleri vardır. Aşçıbaşı, sözgelimi bir salça hazırlamak için hangi maddelerin ne oranda birleştirilmesi gerektiğini biliyorsa, kimyacı da kimyasal elementlerin kendi aralarında kesin kurallara göre birleştiğini bilir. Yeni birleşme değeri kuramının açıkladığı da budur. Söz konusu kurama göre, bir elementin atom düzenine bakarak, onun öteki elementlerin atomlarıyla birleşme olanakları ortaya konabilir.
• Bir atomun, artı elektrik yüklü çekirdek ile onun çevresinde dönen eksi yüklü taneciklerden oluşan bir bütün olduğunu düşünelim. Söz konusu elektronlar, yani eksi yüklü tanecikler, çekirdekten giderek uzaklaşan birçok tabaka halinde sıralanmıştır. Son tabaka elektronları, iç tabakaların elektronlarına oranla, çekirdeğe daha zayıf bağlarla bağlı ve başka atomların etkisine daha duyarlıdır. Bu nedenle, bir ya da birden çok elektron, atomdan ayrılabilir; bu durumda atom, pozitif iyon haline gelir; çünkü çekirdeğin yükü, kalan elektronların yüküne artık egemen olmuştur. Daha ilginç olan da, öteki atomlardan bir ya da birçok elektronun gelerek çekirdeğin çevresindeki elektronlara katılması ve negatif bir iyon oluşumuna yol- açmasıdır.
• Böylece, sodyum ya da kalsiyum gibi bir metal, dış elektronlarını kolayca yitirir. Sodyum, bir elektron yitirerek Na+ , kalsiyum ise iki elektron yitirerek Ca+ iyonları haline gelir. Buna karşılık, son tabakasında yedi elektron bulunan klor atomu, bir elektron daha kaparak Cl~ iyonunun oluşumuna yolaçabilir. Brom atomu, bir bromür iyonu fBr-) verir; kükürt atomu ise, iki elektron kaparak bir sülfür iyonuna (S2-) dönüşür.
• Elementlerin periyodik tablosu gözönüne alınırsa, görünüşte farklı olan bu durumlar arasındaki benzerlikler daha iyi anlaşılacaktır. Tablonun son sütununu helyum, neon, argon, kripton, ksenon gibi asal gazlar oluşturur. Klor, argonun hemen önünde, kükürt ise klorun önünde yeralır. Bu konum.Cr klorür iyonunun argonla aynı sayıda elektron tanıdığını gösterir; aynı şeyi, sülfür iyonu için de söyleyebiliriz. Kalsiyum iyonunda argon atomuyla, sodyum iyonunda ise neon atomuyla aynı sayıda elektron vardır.
• Bu örneklerden şu gerçek çıkar: Bir atom, en yakın asal gazla aynı elektron yapısını elde edecek biçimde elektron yitirme ya da kazanma eğilimi gösterir. Bu özellik, atoma büyük bir denge sağlar; çünkü, karşıt yüklü iyonlar birleşerek, iyon bileşikleri oluşturur.
• Bir iyon billurunda, karşıt işaretli ikonlar birbirinin elektrik yüklerini dengeleyerek, bileşiğin yansız (nötr) olmasına yolaçar. Ancak, bu denge yalnızca billur bütününde değil, billurun her noktasında, yani her iyonun çevresinde gerçekleşir. O halde, belirli bir iyonun şu ya da bu komşu iyonla birleştiği söylenemez; çünkü, iyonların elektriksel etkisi yalnızca yakın çevrelerinde değil, çok uzaklarda da görülür.
• Bununla birlikte, sözgelimi Cl- klorür ve Na+sodyum iyonlarından oluşan sodyum klorür (mutfak tuzu) gözönüne alınırsa, klorür iyonu kadar sodyum iyonu bulunduğu ya da ortalama olarak bir sodyum iyonunun bir klor iyonuyla birleştiği söylenebilir. Ayrıca yukarıdaki her iki iyon türünün birleşme değerleri l’e eşittir denebilir. O halde iyon birleşme değeri ya da elektriksel birleşme değeri, iyonun elektrik yüküdür. Bu yüzden S,-sülfür iyonu, iki değerlidir ya da birleşme değeri 2’dir. Hattâ birçok atomdan oluşan karmaşık bir iyona bir iyon birleşme değeri verilebilir Sözgelimi SOJ4~ sülfat iyonu iki değerlidir; Na+iyonuyla birleştiğinde, her sülfat iyonu, iki sodyum iyonuna «eşdeğerdir» ve bileşik içinde bir sülfat iyonunu, ortalama olarak iki sodyum iyonu karşılar. Bu yüzden, sodyum sülfat formülü Na,S04biçiminde yazılır.
• Daha karmaşık bir örneği, demir üç sülfatı ele alalım. Bileşikte demir iyonu üç yük taşır, yani Fe’+ üç değerli bir iyondur. Bu üç değerli iki demir iyonu için, iki değerli üç sülfat iyonu gerektiği görülür; dolayısıyle demir üç sülfat formülü Fe2(SOJ.. biçiminde yazılır.
• Bu örneklerde görüldüğü gibi, çeşitli iyonların birleşme değerleri bilindiğinde, bileşimlerini kolayca formüle bağlama olanağı bulunur.
• Bununla birlikte, önemli bir noktaya dikkat etmek gerekir. Metaller, genellikle birden çok birleşme değeri gösterir ve yapısıyla komşu asal gaza benzediği yolundaki yalın kural, geçerli tek kural değildir. Sözgelimi demir, yukarda belirttiğimiz üç birleşme değeri dışında, iki birleşme değeri de alabilir; bu iki değerli Fe + demir iyonları, demir tuzlarında bulunur. O halde demir iki sülfatın formülü, FeSO^ biçiminde olacaktır.
• Bütün bileşikler iyonlardan oluşsaydı, birleşme değeri kavramı yukarda açıklanan biçimiyle yeterli olacaktı. Ama durum öyle değildir. Sözgelimi, formülü HC1 olan hidrojen klorürü ele alalım. HC1, sudaki çözeltisi asit olan bir gazdır; bu çözeltide su moleküllerine bağlı H+hidrojen iyonları ve Cl- klorür iyonları bulunur. Gazda ise bu iyonlar yoktur. Her iki atom, bir elektron yitirmek ya da kazanmak yerine, biri klor, öte- kiyse hidrojenden gelen iki elektrondan ortaklaşa yararlanmaktadır denebilir. Her şey, sanki bu iki elektron aynı anda her iki atoma aitmiş gibi olup biter. Bu durumda, hidrojen iki elektronla çevrilidir ve bir asal gaz olan helyumla aynı yapıdadır. Klorun çevresinde ise, bir başka asal gaz olan argonla aynı sayıda elektron bulunur. Dolayısıyle, gene bir asal gazın elektron yapısını kazanma eğilimiyle karşılaşırız.
• Bu durumda, iki atom arasında kurulan bağa, ortak birleşme değeri (kovalans) bağı denir. Söz konusu bağ, iki elektronluk kümenin ya da elektron çiftinin, birleşen atomlar tarafından ortaklaşa kullanılmasıyla gerçekleşir. Hidrojen ve klor, bir değerlidir. Çünkü her biri, ötekiyle bir elektron çiftini paylaşır.
• Şimdi bir başka örneği, su molekülünü (H2OJ ele alalım. Oksijen, bütün içindeki iki hidrojen atomundan her biriyle, bir elektronu ortaklaşa kullanır; öte yandan, her hidrojen atomu bir elektron getirir. O halde oksijen, hidrojen atomlarıyla iki elektron çiftini paylaşır ve bu nedenle, oksijenin birleşme değeri 2’dir. Her hidrojen atomu ise, bir tek çift paylaşır; buna göre, birleşme değeri 1 olur.
• O halde, ortak birleşme değeri bağı, iyon bağından çok değişiktir. Bir başka temel ayrım da, ortak birleşme değeri bağının belirli atomlar arasında kurulmasından ileri gelir. Sözgelimi, belli bir klor atomu, belli bir hidrojen atomuyla birleşir; oysa iyon bağı yerelleşmez ve billurun tümünü etkiler. Ayrıca, ortak birleşme değeri bağı, belli bir atom için belirli bir doğrultuda kurulur. Bu yüzden, su molekülünde oksijen atomunu iki hidrojen atomuyla birleştiren doğrultular, aralarında dik açıya yakın bir açı oluşturur. Aynı biçimde, amonyak molekülü NH bir piramit oluşturur; piramidin tepesinde azot atomu, taban üçgeninde ise hidrojen atomları bulunur. O halde, azot atomu 3 değerlidir.
• Şimdi de bir başka durumu inceleyelim. Karbon dört değerlidir, yani birleşme değeri 4’tür. Metanda (CHkarbon atomu, tepelerinde hidrojen atomları bulunan bir dörtyüzlünün merkezinde yeralır. Son olarak, karbon dioksidi (CO,) ele alalım. Burada C karbon atomu, doğrusal molekülün merkezindedir ve oksijen a- tomlarından her biriyle iki elektron çiftini paylaşır; söz konusu molekül, “açık formül» adı verilen şu çizimle gösterilir: 0 = C=0. Bu formülde her
çizgi, bir bağ çiftini simgeler

1 Yorum to “Birleşme Değeri Nedir”

  1. elif

    Mar 19. 2015

    Hiç resim yok

    Reply to this comment

Yorum yazın