Soru

Zorluk: OrtaKarbon Bileşiklerinde Hibritleşme (sp³, sp², sp)

Akrilonitril (CH2=CHCN\text{CH}_2=\text{CH}-\text{C}\equiv\text{N}) molekülündeki atomların hibritleşme durumları ve orbital örtüşmeleriyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Karbon atomları arasındaki tekli bağ, sp2sp^2 ve spsp hibrit orbitallerinin örtüşmesi (sp2spsp^2 - sp) sonucu oluşmuştur.Cevap
  2. B
    Moleküldeki tüm karbon atomları aynı hibritleşme türüne (sp2sp^2) sahiptir.
  3. C
    Üçlü bağ içeren karbon atomu, yapısındaki pi (π\pi) bağlarını da doğrultu olarak kabul ettiği için sp3sp^3 hibritleşmesi yapmıştır.
  4. D
    Moleküldeki karbon-hidrojen (CH\text{C}-\text{H}) bağlarının tamamı, karbon atomlarının sp3sp^3 hibrit orbitalleri ile hidrojen atomlarının ss orbitallerinin örtüşmesiyle oluşmuştur.
  5. E
    Molekülde toplam 5 tane sigma (σ\sigma) bağı ve 4 tane pi (π\pi) bağı bulunur.

Cevap

Karbon atomları arasındaki tekli bağın, sp2sp^2 ve spsp hibrit orbitallerinin örtüşmesi (sp2spsp^2 - sp) sonucu oluştuğunu belirten ifade doğrudur.
Moleküldeki CH2=CH\text{CH}_2=\text{CH}- kısmındaki karbonlar sp2sp^2 hibritleşmesi yapmışken, CN-\text{C}\equiv\text{N} kısmındaki karbon spsp hibritleşmesi yapmıştır. Bu iki karbon atomu arasındaki tekli sigma bağı, sp2sp^2 ve spsp hibrit orbitallerinin örtüşmesiyle (sp2spsp^2 - sp) oluştuğu için karbon atomları arasındaki tekli bağın sp2spsp^2 - sp örtüşmesiyle oluştuğunu belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Moleküldeki karbon atomlarının yaptıkları bağ sayıları ve türleri incelenir.
Vinil grubundaki (CH2=CH\text{CH}_2=\text{CH}-) karbon atomları birer adet çift bağ (1 sigma, 1 pi) ve tekli bağlar içerir. Nitril grubundaki (CN-\text{C}\equiv\text{N}) karbon atomu ise bir adet üçlü bağ (1 sigma, 2 pi) ve bir adet tekli bağ içerir.
Karbon atomlarının hibritleşme türlerini belirlemek için her bir karbonun etrafındaki sigma bağlarının (doğrultuların) sayısının tespit edilmesi gerekir.
2
Her bir karbon atomunun hibritleşme türü belirlenir.
Vinil grubundaki karbonlar 3 doğrultuya sahip oldukları için sp2sp^2 hibritleşmesi yapmıştır. Nitril grubundaki karbon atomu ise 2 doğrultuya sahip olduğu için spsp hibritleşmesi yapmıştır.
Pi bağları hibritleşmeye katılmadığından ve doğrultu sayılmadığından, doğrultu sayısı 3 olan karbon atomları sp2sp^2, doğrultu sayısı 2 olan karbon atomları spsp hibritleşmesi gerçekleştirir.
3
Karbon atomları arasındaki tekli bağın oluşumuna katılan orbitaller analiz edilir.
Vinil karbonu (sp2sp^2 hibritli) ile nitril karbonu (spsp hibritli) arasındaki tekli bağ bir sigma bağıdır ve bu bağ, atomların hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle oluşur. Dolayısıyla bu bağ sp2spsp^2 - sp orbital örtüşmesiyle kurulmuştur.
Hibritleşme yapmış atomlar arasındaki tekli bağlar (sigma bağları), hibrit orbitallerinin örtüşmesiyle meydana gelir.

Anahtar Kavram

Karbon atomlarının yaptığı hibritleşme türleri (sp³, sp², sp) ve bu hibrit orbitallerinin katıldığı bağlardaki orbital örtüşmeleri.
Bu soruyu puanla