Question

Difficulty: HardVSEPR Gösterimi ve Molekül Geometrileri

Merkez atomlarının hibritleşme türleri ve üzerlerindeki ortaklanmamış elektron çiftleri, moleküllerin VSEPR gösterimini ve geometrik yapısını doğrudan etkiler.

Aşağıdaki tabloda ikinci periyot elementlerinin hidrojen (1H _1H ) atomu ile oluşturduğu bazı moleküllerin özellikleri verilmiştir:

MolekülVSEPR GösterimiMolekül GeometrisiYaklaşık Bağ Açısı
BeH2BeH_2AX2AX_2Doğrusal180180^\circ
BH3BH_3AX3AX_3Düzlem üçgen120120^\circ
CH4CH_4AX4AX_4Düzgün dörtyüzlü109,5109,5^\circ
NH3NH_3AX3EAX_3EÜçgen piramit107,3107,3^\circ
H2OH_2OAX2E2AX_2E_2Kırık doğru104,5104,5^\circ

(Merkez atomların atom numaraları: 4Be_4Be, 5B_5B, 6C_6C, 7N_7N, 8O_8O)

Bu moleküller ve tablodaki verilerle ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

  1. A
    Moleküllerin merkez atomlarından BeBe atomu spsp, BB atomu sp2sp^2, CC, NN ve OO atomları ise sp3sp^3 hibritleşmesi yapmıştır.
  2. B
    NH3NH_3 ve H2OH_2O moleküllerindeki merkez atomların değerlik kabuğunda bağ yapımına katılmayan elektron çiftleri bulunduğundan bu moleküller polar yapıdadır.
  3. C
    Merkez atomlarındaki ortaklanmamış elektron çiftlerinin bağ yapan elektronları itmesiyle oluşan itme kuvveti sırası; ortaklanmamış çift-ortaklanmamış çift > ortaklanmamış çift-bağlayıcı çift > bağlayıcı çift-bağlayıcı çift şeklindedir.
  4. VSEPR gösterimindeki ortaklanmamış elektron çiftini temsil eden EE sayısı arttıkça bağ elektronlarına uygulanan itme kuvveti azaldığından, moleküllerdeki bağ açıları arasındaki ilişki H2O>NH3>CH4H_2O > NH_3 > CH_4 şeklindedir.Answer
  5. E
    Merkez atomun bağ yapımına katılmayan elektron çiftlerinin varlığı, NH3NH_3 ve H2OH_2O moleküllerinin bağ açılarının ideal tetrahedral açı olan 109,5109,5^\circ değerinden daha küçük olmasına yol açar.

Answer

VSEPR gösterimindeki ortaklanmamış elektron çiftini temsil eden EE sayısı arttıkça bağ elektronlarına uygulanan itme kuvveti azaldığından, moleküllerdeki bağ açıları arasındaki ilişki H2O>NH3>CH4H_2O > NH_3 > CH_4 şeklindedir ifadesi yanlıştır.
Ortaklanmamış elektron çiftleri bağ elektronlarını daha fazla iter, bu nedenle ortaklanmamış elektron çifti sayısı arttıkça bağ açısı küçülür. Doğru bağ açısı sıralaması CH4(109,5)>NH3(107,3)>H2O(104,5)CH_4 (109,5^\circ) > NH_3 (107,3^\circ) > H_2O (104,5^\circ) olmalıdır. İfade bu yönüyle yanlıştır ve aranan seçenektir.

Step-by-Step Solution

1
Merkez atomlarının değerlik elektron sayılarını belirleme ve Lewis yapılarını oluşturma
4Be:2_4Be: 2, 5B:3_5B: 3, 6C:4_6C: 4, 7N:5_7N: 5, 8O:6_8O: 6 ve 1H:1_1H: 1 değerlik elektronuna sahiptir. Bu değerlere göre moleküllerin Lewis yapıları ve merkez atomlardaki ortaklanmamış elektron çiftleri tespit edilir.
VSEPR gösterimi yazılırken merkez atom etrafındaki doğrultular ve ortaklanmamış elektron çiftleri temel alınır.
2
VSEPR gösterimlerini çıkarma ve molekül geometrilerini belirleme
BeH2BeH_2 için AX2AX_2 (doğrusal), BH3BH_3 için AX3AX_3 (düzlem üçgen), CH4CH_4 için AX4AX_4 (düzgün dörtyüzlü), NH3NH_3 için AX3EAX_3E (üçgen piramit), H2OH_2O için AX2E2AX_2E_2 (kırık doğru) geometrileri elde edilir.
Formüldeki A merkez atomu, X bağlı atom sayısını, E ise merkez atomun ortaklanmamış elektron çifti sayısını temsil eder.
3
Ortaklanmamış elektron çiftlerinin itme kuvvetini ve bağ açılarına etkisini analiz etme
VSEPR kuramına göre ortaklanmamış elektron çiftlerinin (EE) bağlayıcı elektron çiftlerini itme gücü, bağlayıcı çiftlerin birbirini itme gücünden büyüktür. Bu nedenle merkez atomdaki ortaklanmamış elektron çifti sayısı arttıkça (CH4NH3H2OCH_4 \rightarrow NH_3 \rightarrow H_2O), bağlar birbirine daha çok yaklaşır ve bağ açısı daralır. Bağ açıları sıralaması CH4(109,5)>NH3(107,3)>H2O(104,5)CH_4 (109,5^\circ) > NH_3 (107,3^\circ) > H_2O (104,5^\circ) şeklindedir.
İtme kuvvetinin büyüklüğü ile bağ açısı arasındaki ters orantılı ilişkiyi saptamak.

Key Concept

VSEPR Gösterimi ve Molekül Geometrisi
Rate this question