Karbon Kimyasına Giriş Alıştırma Soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) — Sayfa 3

Soru 41Soru →

Karbon atomunun farklı geometrik düzenlemelerle bir araya gelmesi sonucu oluşan doğal ve yapay allotropları bulunmaktadır.

Buna göre, solda verilen karbon allotroplarını sağda verilen ayırt edici yapısal özellikleriyle do��ru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Elmas allotropunun 'Her bir karbon atomunun dört başka karbon atomuna kovalent bağlarla bağlanarak d��zgün dörtyüzlü geometri oluşturduğu, elektriği iletmeyen doğal allotrop' tanımıyla; Grafit allotropunun 'Karbon atomlarının altıgen halkalar oluşturacak şekilde dizildiği, tabakaları arasında zayıf fiziksel bağlar bulunan ve elektriği ileten doğal allotrop' tanımıyla; Grafen allotropunun 'Karbon atomlarının iki boyutlu bal peteği örgü yapısında dizilmesiyle elde edilen, tek atom kalınlığındaki düzlemsel yapay allotrop' tanımıyla; Karbon nanotüp allotropunun ise 'Grafen tabakalarının nano boyutta rulo haline getirilmesiyle elde edilen, yüksek esneklik ve iletkenlik gösteren yapay allotrop' tanımıyla eşleşmesi gerekir.

Karbonun en sert doğal allotropu olan elmas,

sp^3

hibritleşmesine sahip ve elektriği iletmeyen düzgün dörtyüzlü örgü yapısıyla ilk özellik ile eşleşir. Grafit,

sp^2

hibritleşmesine sahip altıgen halkalı tabakalı yapısı ve elektriği iletmesiyle ikinci özellikle eşleşir. Grafen, iki boyutlu ve tek atom kalınlığındaki düzlemsel bal peteği örgüsüyle üçüncü özellikle eşleşir. Karbon nanotüp ise grafen tabakalarının rulo haline getirilmesiyle oluşan silindirik yapısıyla dördüncü özellikle eşleşmektedir.

Adım Adım Çözüm

1

Doğal ve yapay allotropların sınıflandırılmasını yapınız.

Elmas ve grafit doğal allotroplardır; grafen ve karbon nanotüp ise yapay (laboratuvar ortamında üretilen) allotroplardır.

Öncelikle allotropların doğal ve yapay olarak ayrılması eşleştirme sürecini kolaylaştıracaktır.

2

Doğal allotropların ayırt edici özelliklerini belirleyin.

Elmas allotropunda karbon atomları

sp^3

hibritleşmesi yapar ve elektriği iletmez; grafit allotropunda ise

sp^2

hibritleşmesi yapan karbonlar altıgen tabakalar oluşturur ve serbest elektronlar sayesinde elektriği iletir.

Elmas ve grafit arasındaki hibritleşme, örgü yapısı ve elektriksel iletkenlik farkları eşleştirmenin doğru yapılmasını sağlar.

3

Yapay allotropların geometrik formlarını inceleyin.

Grafen, bal peteği örgü yapısına sahip tek atom kalınlığında iki boyutlu düzlemsel bir yapıya sahiptir. Karbon nanotüpler ise grafen tabakalarının silindir şeklinde rulo yapılmasıyla oluşturulur.

Grafen ve karbon nanotüp allotroplarının boyutsal ve geometriksel farkları doğru eşleştirmeyi yapmayı sağlar.

Anahtar Kavram

Karbon allotroplarının (elmas, grafit, grafen, karbon nanotüp) doğal/yapay sınıflandırılması, hibritleşme türleri (

sp^2

,

sp^3

), elektriksel iletkenlik özellikleri ve geometrik yapıları.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru 42Soru →

Karbon atomlarının farklı geometrik düzenlemelerle bir araya gelmesi sonucu oluşan allotroplar, kendilerine has benzersiz yapısal ve fiziksel özelliklere sahiptir. Aşağıda verilen karbon allotroplarını karşılarında belirtilen temel karakteristik özellikleriyle doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Elmas,

sp^3

hibritleşmesi yapan ve elektrik akımını iletmeyen üç boyutlu dev kovalent örgü yapısıyla; Grafit,

sp^2

hibritleşmesi yapan, elektrik ileten yumuşak ve kaygan tabakalı yapısıyla; Grafen, tek atom kalınlığındaki iki boyutlu bal peteği örgülü tabakasıyla; Karbon nanotüp ise grafen tabakalarının silindir şeklinde bükülmesiyle elde edilen yapay yapısıyla eşleşir.

Karbon allotroplarının karakteristik özellikleri doğru eşleştirildiğinde; elmas

sp^3

hibritleşmeli iletken olmayan yapıyla, grafit

sp^2

hibritleşmeli iletken tabakalı yapıyla, grafen tek atom kalınlığındaki iki boyutlu yapıyla ve karbon nanotüp ise silindirik nano yapıyla eşleşmektedir.

Adım Adım Çözüm

1

Elmasın bağ yapısı ve hibritleşme türü incelenir.

Elmas allotrobunda tüm karbon atomlarının

sp^3

hibritleşmesi yaptığı ve serbest elektron kalmadığı için elektrik iletkenliğinin olmadığı belirlenir.

Elmasın elektriksel iletkenlik özelliğini ve kovalent örgü yapısını tanımlamak.

2

Grafitin tabakalı yapısı ve fiziksel özellikleri incelenir.

Grafit tabakalarında karbon atomlarının

sp^2

hibritleşmesi yaptığı, tabakalar arası zayıf van der Waals bağları nedeniyle yumuşak olduğu ve delokalize pi elektronları sayesinde elektriği ilettiği tespit edilir.

Grafitin elektriksel ve mekanik özelliklerinin kaynağını belirlemek.

3

Grafenin boyutsal özellikleri değerlendirilir.

Grafenin sadece tek bir karbon tabakasından oluşan iki boyutlu bal peteği yapısı olduğu belirlenir.

Grafenin iki boyutlu yapısını tanımlamak.

4

Karbon nanotüpün morfolojisi analiz edilir.

Karbon nanotüplerin grafen tabakasının silindir şeklinde rulo haline getirilmesiyle oluşan yapay nano yapılar olduğu belirlenir.

Karbon nanotüpün yapısal kökenini açıklamak.

Anahtar Kavram

Karbon allotroplarının bağ özellikleri, hibritleşme türleri ve yapı-özellik ilişkileri.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 43Soru →

Formaldehit ( $CH_2O$ ) molekülünün Lewis elektron nokta formülü ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
( $_1H$ , $_6C$ , $_8O$ )

Moleküldeki tüm atomlar elektron düzenlerini oktete tamamlamıştır.

Merkez atom olan karbon atomu üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron bulunur.

Moleküldeki ortaklanmamış (bağlayıcı olmayan) elektron sayısı 4'tür.

Karbon ve oksijen atomları arasında yalnızca tekli kovalent bağ bulunur.

Molekülde toplam 12 tane ortaklanmış (bağlayıcı) elektron bulunur.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Moleküldeki ortaklanmamış (bağlayıcı olmayan) elektron sayısı 4'tür.

Cevap

Moleküldeki ortaklanmamış (bağlayıcı olmayan) elektron sayısı 4'tür.

Moleküldeki ortaklanmamış (bağlayıcı olmayan) elektron sayısı 4'tür ifadesi doğrudur. Formaldehit molekülünde sadece oksijen atomunun üzerinde bağ yapımına katılmamış 2 çift, yani toplam 4 adet elektron bulunur. Merkez atom olan karbonun ve hidrojenlerin üzerinde ortaklanmamış elektron kalmamıştır.

Adım Adım Çözüm

1

Atomların elektron dizilimleri yazılarak değerlik elektron sayıları belirlenir.

_1H: 1

(Değerlik elektron sayısı = 1),

_6C: 2) 4

(Değerlik elektron sayısı = 4),

_8O: 2) 6

(Değerlik elektron sayısı = 6).

Lewis yapısı oluşturulurken atomların bağ yapabilecekleri değerlik elektronlarını doğru belirlemek gerekir.

2

Molekülün toplam değerlik elektron sayısı bulunur ve en çok bağ yapabilen atom merkez atom olarak seçilir.

Toplam değerlik elektron sayısı:

4 + 6 + (2 \times 1) = 12

'dir. En fazla bağ yapma kapasitesine sahip olan karbon (

C

) atomu merkez atomdur.

Merkez atom belirlendikten sonra diğer atomlar bu atoma kovalent bağlarla bağlanır.

3

Atomlar arasında kovalent bağlar kurulur ve geriye kalan elektronlar oktet/dublet kurallarına göre dağıtılır.

Karbon atomu hidrojenlerle birer tekli bağ (

C-H

), oksijenle ise bir ikili bağ (

C=O

) yapar. Karbon ve oksijen atomları oktetini (8 elektron), hidrojenler ise dubletini (2 elektron) tamamlar. Oksijen atomu üzerinde bağa katılmayan 2 çift (4 elektron) ortaklanmamış elektron bulunur.

Lewis formülünde tüm atomların kararlı elektron düzenine ulaşması ve toplam elektron sayısının korunması sağlanmalıdır.

Anahtar Kavram

Kovalent Bileşiklerin Lewis Elektron Nokta Formülleri

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 44Soru →

Kovalent bağlı bileşiklerin Lewis elektron nokta formüllerinde, atomlar arasında paylaşılarak bağ oluşumuna katılan elektron çiftlerine ortaklanmış (bağlayıcı) elektron çifti, bağ oluşumuna katılmayan değerlik elektron çiftlerine ise ortaklanmamış elektron çifti denir.

Aşağıda kimyasal formülleri verilen kovalent yapılı moleküller ile bu moleküllerin Lewis formüllerindeki ortaklanmış ve ortaklanmamış elektron çifti sayılarını içeren özellikleri doğru şekilde eşleştiriniz.
( $_1H$ , $_6C$ , $_7N$ , $_8O$ , $_9F$ , $_{16}S$ )

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

OF_2

molekülü 2 ortaklanmış ve 8 ortaklanmamış elektron çifti içeren ifadeyle;

NH_3

molekülü 3 ortaklanmış ve 1 ortaklanmamış elektron çifti içeren ifadeyle;

CS_2

molekülü ise 4 ortaklanmış ve 4 ortaklanmamış elektron çifti içeren ifadeyle eşleşir.

OF_2

molekülünde 2 tekli bağ ve atomların üzerinde toplam 16 ortaklanmamış elektron (8 çift) bulunur.

NH_3

molekülünde 3 tekli bağ ve azot üzerinde 2 ortaklanmamış elektron (1 çift) bulunur.

CS_2

molekülünde karbon ile kükürt atomları arasında toplam 4 bağ (4 çift) ve kükürtler üzerinde toplam 8 ortaklanmamış elektron (4 çift) bulunur. Bu verilerle yapılan eşleştirmeler tamamen doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Elementlerin katman elektron dizilimlerini yazarak değerlik elektron sayılarını belirlemek.

H (Z=1): 1 (Değerlik elektronu: 1)
C (Z=6): 2, 4 (Değerlik elektronu: 4)
N (Z=7): 2, 5 (Değerlik elektronu: 5)
O (Z=8): 2, 6 (Değerlik elektronu: 6)
F (Z=9): 2, 7 (Değerlik elektronu: 7)
S (Z=16): 2, 8, 6 (Değerlik elektronu: 6)

Lewis yapılarını doğru çizebilmek için her elementin son katmanındaki elektron sayısını bilmemiz gerekir.

2

Her molekülün Lewis yapısını çizerek ortaklanmış ve ortaklanmamış elektron çiftlerini saymak.

-

OF_2

için: Toplam değerlik elektronu =

6 + 2(7) = 20

. Çizimde oksijen merkezdedir, florlar tekli bağla bağlıdır (

F-O-F

). Florlarda üçer çift, oksiyende iki çift ortaklanmamış elektron vardır. Eşleşen: 2 ortaklanmış, 8 ortaklanmamış çift.
-

NH_3

için: Toplam değerlik elektronu =

5 + 3(1) = 8

. Azot merkezdedir, 3 tane

N-H

bağı vardır. Azot üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron vardır. Eşleşen: 3 ortaklanmış, 1 ortaklanmamış çift.
-

CS_2

için: Toplam değerlik elektronu =

4 + 2(6) = 16

. Karbon merkezdedir, kükürtlerle çift bağ yapar (

S=C=S

). Kükürtlerin her birinde 2 çift ortaklanmamış elektron vardır. Eşleşen: 4 ortaklanmış, 4 ortaklanmamış çift.

Moleküllerin kovalent bağ sayılarını ve bağa katılmayan elektron sayılarını belirlemek için Lewis kuralları uygulanır.

3

Molekülleri bulgulara göre sağ sütundaki ifadelerle eşleştirmek.

OF_2 \rightarrow 2

ortaklanmış, 8 ortaklanmamış elektron çifti

NH_3 \rightarrow 3

ortaklanmış, 1 ortaklanmamış elektron çifti

CS_2 \rightarrow 4

ortaklanmış, 4 ortaklanmamış elektron çifti

Hesaplanan değerler ile verilen seçenekleri eşleştirerek doğru sonuca ulaşmak.

Anahtar Kavram

Kovalent bileşiklerin Lewis elektron nokta yapılarının çizilmesi, ortaklanmış (bağlayıcı) ve ortaklanmamış (bağ yapımına katılmayan) elektron çiftlerinin belirlenmesi.

Soru 45Soru →

Fosgen ( $COCl_2$ ) molekülünün Lewis elektron nokta formülü ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
( $_6C$ , $_8O$ , $_{17}Cl$ )

Molekülde toplam 4 çift ortaklanmış (bağlayıcı) elektron bulunur.

Molekülün Lewis yapısında bağ yapımına katılmayan (ortaklanmamış) elektron sayısı 4'tür.

Klor atomları değerlik elektronlarının tamamını bağ oluşumunda kullanarak dublet kuralına uymmuştur.

Karbon ve oksijen atomları arasında üçlü kovalent bağ bulunur.

Molekülün Lewis yapısında toplam 12 tane değerlik elektronu gösterilir.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Molekülde toplam 4 çift ortaklanmış (bağlayıcı) elektron bulunur.

Cevap

Molekülde toplam 4 çift ortaklanmış (bağlayıcı) elektron bulunması ifadesi doğrudur.

Molekülde karbon atomu ile oksijen atomu arasında ikili kovalent bağ (2 çift elektron), karbon atomu ile her bir klor atomu arasında ise birer tekli kovalent bağ (toplam 2 çift elektron) bulunur. Bu durumda molekülde atomlar arasında paylaşılan toplam ortaklanmış (bağlayıcı) elektron çifti sayısı 4 olur.

Adım Adım Çözüm

1

Atomların elektron dizilimleri yazılarak değerlik elektron sayıları belirlenir.

Karbon (

C

):

2-4

(Değerlik elektron sayısı = 4), Oksijen (

O

):

2-6

(Değerlik elektron sayısı = 6), Klor (

Cl

):

2-8-7

(Değerlik elektron sayısı = 7)

Lewis formülündeki toplam değerlik elektron sayısını ve atomların bağ yapma kapasitelerini belirlemek için.

2

Moleküldeki toplam değerlik elektron sayısı (TDES) hesaplanır.

TDES = 4 + 6 + (2 \times 7) = 24

elektron (yani 12 çift elektron) elde edilir.

Lewis formülünde gösterilecek toplam elektron sayısını doğrulamak için.

3

Merkez atom belirlenerek kovalent bağlar kurulur ve ortaklanmamış elektronlar dağıtılır.

En fazla bağ yapabilen karbon (

C

) merkez atomdur. Karbon ile oksijen arasında ikili kovalent bağ (

C=O

), karbon ile klorlar arasında tekli kovalent bağlar (

C-Cl

) kurulur. Karbon oktetini tamamlar. Oksijenin oktetini tamamlaması için üzerine 2 çift (4 elektron), klorların oktetini tamamlaması için her birinin üzerine 3 çift (6'şar elektron) ortaklanmamış elektron konur. Toplamda 4 çift ortaklanmış, 8 çift ortaklanmamış elektron gösterilmiş olur.

Kararlı Lewis yapısını oluşturup bağlayıcı ve ortaklanmamış elektron sayılarını doğru analiz etmek için.

Anahtar Kavram

Kovalent bileşiklerde Lewis yapısı çizilirken tüm değerlik elektronlarının (hem ortaklanmış hem de ortaklanmamış) doğru şekilde gösterilmesi ve atomların oktet/dublet kararlılığına ulaştırılması gerekir.

Soru 46Soru →

Aşağıda formülleri belirtilen kovalent moleküller ile bu moleküllerin Lewis elektron nokta formüllerindeki ortaklanmış (bağlayıcı) ve ortaklanmamış (eşleşmemiş) elektron çifti sayılarını doğru şekilde eşleştiriniz.

( $_1H$ , $_6C$ , $_{15}P$ , $_{16}S$ , $_{17}Cl$ )

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

C_2H_4

molekülü 6 çift ortaklanmış ve 0 çift ortaklanmamış elektron çiftiyle;

H_2S

molekülü 2 çift ortaklanmış ve 2 çift ortaklanmamış elektron çiftiyle;

PCl_3

molekülü ise 3 çift ortaklanmış ve 10 çift ortaklanmamış elektron çiftiyle eşleşir.

C_2H_4

molekülü 6 çift ortaklanmış ve 0 çift ortaklanmamış elektron çiftiyle;

H_2S

molekülü 2 çift ortaklanmış ve 2 çift ortaklanmamış elektron çiftiyle;

PCl_3

molekülü ise 3 çift ortaklanmış ve 10 çift ortaklanmamış elektron çiftiyle doğru şekilde eşleşir. Bu eşleştirme dışındaki tüm kombinasyonlar yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1

Elementlerin elektron dizilimlerini yazarak değerlik elektron sayılarını belirleyin.

_1H: 1

(Değerlik elektronu = 1)

_6C: 2, 4

(Değerlik elektronu = 4)

_{15}P: 2, 8, 5

(Değerlik elektronu = 5)

_{16}S: 2, 8, 6

(Değerlik elektronu = 6)

_{17}Cl: 2, 8, 7

(Değerlik elektronu = 7)

Lewis formüllerini doğru çizebilmek için her elementin toplam değerlik elektron sayısını bilmemiz gerekir.

2

C_2H_4

molekülünün Lewis yapısını oluşturun ve bağlayıcı/ortaklanmamış elektron çiftlerini sayın.

İki karbon atomu arasında ikili bağ (

C=C

) ve her bir karbona bağlı ikişer hidrojen atomu bulunur (

H_2C=CH_2

). Toplam 6 bağ vardır (6 çift ortaklanmış elektron). Karbon ve hidrojen atomları oktet ve dubletini tamamlamıştır, ortaklanmamış elektron çifti yoktur.

C_2H_4

molekülündeki tüm bağ yapısını ve ortaklanmamış elektronları belirlemek için.

3

H_2S

molekülünün Lewis yapısını oluşturun ve bağlayıcı/ortaklanmamış elektron çiftlerini sayın.

Kükürt atomu merkezdedir ve iki hidrojenle tekli bağ yapar (

H-S-H

). Kükürt atomunun 6 değerlik elektronundan 2'si bağa katılır, kalan 4 elektron 2 çift ortaklanmamış elektron olarak merkez atomda kalır. Toplamda 2 çift ortaklanmış ve 2 çift ortaklanmamış elektron çifti bulunur.

H_2S

molekülünün elektron dağılımını analiz etmek için.

4

PCl_3

molekülünün Lewis yapısını oluşturun ve bağlayıcı/ortaklanmamış elektron çiftlerini sayın.

Fosfor atomu merkezdedir ve üç klor atomu ile tekli bağ yapar. Fosforun 5 değerlik elektronundan 3'ü bağa katılır, 2'si (1 çift) ortaklanmamış olarak kalır. Her klor atomunun 7 değerlik elektronundan 1'i bağa katılır, kalan 6 elektron (3 çift) ortaklanmamış olarak kalır. Toplamda 3 çift ortaklanmış ve

1 + (3 \times 3) = 10

çift ortaklanmamış elektron çifti bulunur.

PCl_3

molekülünün detaylı Lewis analizini yapmak için.

Anahtar Kavram

Kovalent moleküllerin Lewis yapıları çizilirken değerlik elektron sayısı toplamı bulunur, oktet ve dublet kurallarına dikkat edilerek ortaklanmış ve ortaklanmamış elektron çiftleri yerleştirilir.

Soru 47Soru →

Yarı açık formülü $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2$ şeklinde olan 1,3-bütadien bileşiği ile ilgili:

I. Moleküldeki tüm karbon atomları $sp^2$ hibritleşmesi yapmıştır.
II. Karbon ve hidrojen atomları arasındaki tüm bağlar, karbonun $sp^3$ hibrit orbitali ile hidrojenin $s$ orbitalinin örtüşmesiyle oluşmuştur.
III. Molekülde toplam 9 tane sigma ( $\sigma$ ) ve 2 tane pi ( $\pi$ ) bağı bulunur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

I ve III

II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve III

Cevap

Birinci ve üçüncü ifadeler doğrudur.

Tüm karbon atomları

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır (birinci öncül doğrudur). Bu nedenle

\text{C}-\text{H}

sigma bağları

sp^2 - s

örtüşmesiyle oluşur (ikinci öncül yanlıştır). Molekülde 9 sigma ve 2 pi bağı yer almaktadır (üçüncü öncül doğrudur). Dolayısıyla birinci ve üçüncü ifadeler doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Karbon atomlarının hibritleşme türünün belirlenmesi

Moleküldeki her bir karbon atomu 3 doğrultuya sahiptir (3 adet sigma bağı yapmıştır, pi bağları hibritleşmeye katılmaz). Bu nedenle tüm karbon atomları

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır. Birinci öncül doğrudur.

Karbon atomunun hibritleşme türü belirlenirken etrafındaki sigma bağları ve varsa ortaklanmamış elektron çiftleri sayılır, pi bağları hesaba katılmaz.

2

Karbon-Hidrojen bağlarındaki orbital örtüşmelerinin incelenmesi

Karbon atomları

sp^2

hibritleşmesi yaptığı için hidrojenin

s

orbitali ile karbonun

sp^2

hibrit orbitali örtüşür. Yani

\text{C}-\text{H}

bağları

sp^2 - s

orbital örtüşmesi ile kurulmuştur. İkinci öncül yanlıştır.

Sigma bağları, bağa katılan atomların en dıştaki uygun orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle oluşur. Hibritleşmiş atomlarda bu orbitaller hibrit orbitalleridir.

3

Moleküldeki toplam sigma ve pi bağlarının sayılması

Molekülde 6 tane

\text{C}-\text{H}

tekli bağı (6 sigma), 1 tane

\text{C}-\text{C}

tekli bağı (1 sigma) ve 2 tane

\text{C}=\text{C}

ikili bağı (2 sigma, 2 pi) vardır. Toplamda

6 + 1 + 2 = 9

sigma bağı ve 2 pi bağı bulunur. Üçüncü öncül doğrudur.

Kovalent bağ türlerini belirlemek için tekli, ikili ve üçlü bağların yapısındaki sigma ve pi bağı kuralları uygulanır.

Anahtar Kavram

Sigma ve pi bağlarının oluşumu, orbital örtüşmeleri ve karbon atomlarının hibritleşmesi

Soru 48Soru →

Yarı açık formülü $\text{HC} \equiv \text{C} - \text{CH} = \text{O}$ şeklinde olan propinâl molekülü ile ilgili:

I. Molek��ldeki toplam sigma ( $\sigma$ ) bağı sayısı 5'tir.
II. Karbon atomları arasındaki tekli ( $\text{C}-\text{C}$ ) bağ, $sp - sp^2$ orbital örtüşmesi ile oluşmuştur.
III. Moleküldeki tüm $\text{C}-\text{H}$ bağları aynı orbital örtüşmesi türü ile kurulmuştur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

I ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Toplam sigma bağı sayısının 5 olduğu ve karbon atomları arasındaki tekli bağın

sp - sp^2

orbital örtüşmesi ile oluştuğu ifadeleri doğrudur.

Molekülde toplam 5 sigma ve 3 pi bağı bulunmaktadır. Alkin karbonu ile karbonil karbonu arasındaki tekli bağ

sp - sp^2

hibrit orbitallerinin örtüşmesiyle kurulmuştur. Bu nedenle birinci ve ikinci öncüller doğrudur. Hidrojenlerle yapılan bağlardan biri

sp-s

diğeri ise

sp^2-s

örtüşmesiyle kurulduğu için üçüncü öncül yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1

Molekülün açık formülünü yazıp sigma ve pi bağlar��nı sayma

Açık formül

\text{H}-\text{C} \equiv \text{C} - \text{C}(\text{H}) = \text{O}

şeklindedir. Toplam 5 adet sigma bağı ve 3 adet pi bağı vardır.

Moleküldeki toplam sigma ve pi bağı sayılarını belirlemek için açık yapıyı incelemek gerekir.

2

Karbon atomlarının hibritleşme türlerini ve

\text{C}-\text{C}

bağının örtüşmesini belirleme

Üçlü bağ yapan karbonlar

sp

, aldehit karbonu

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır. Aralarındaki tekli bağ

sp - sp^2

örtüşmesiyle oluşur.

Karbon atomları arasındaki bağların hangi orbitallerin örtüşmesiyle oluştuğunu anlamak için hibritleşme türleri saptanmalıdır.

3

\text{C}-\text{H}

bağlarının orbital örtüşmelerini karşılaştırma

Alkin ucundaki

\text{C}-\text{H}

bağı

sp - s

, aldehit grubundaki

\text{C}-\text{H}

bağı ise

sp^2 - s

örtüşmesiyle kurulmuştur. Örtüşmeler aynı değildir.

Farklı hibritleşme yapan karbonlara bağlı hidrojenlerin oluşturduğu bağlar��n özdeş olup olmadığını kontrol etmek gerekir.

Anahtar Kavram

Sigma bağları hibrit orbitallerinin veya hibrit ve s orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle, pi bağları ise hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle oluşur.

Soru 49Soru →

Yarı açık formülü $\text{CH}_2=\text{CH}-\text{OH}$ şeklinde olan vinil alkol molekülü ile ilgili:

I. Moleküldeki tüm karbon ( $\text{C}$ ) atomları $sp^2$ hibritleşmesi yapmıştır.
II. Karbon ve oksijen atomları arasındaki sigma ( $\sigma$ ) bağı, karbonun $sp^2$ hibrit orbitali ile oksijenin $p$ orbitalinin örtüşmesiyle oluşmuştur.
III. Molekülde toplam $6$ tane sigma ( $\sigma$ ) ve $1$ tane pi ( $\pi$ ) bağı bulunur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız III

I ve II

I ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve III

Cevap

I ve III ifadeleri doğrudur.

Vinil alkol molekülündeki her iki karbon atomu da çift bağ içerdiğinden üçer doğrultuya sahiptir ve

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır. Oksijen atomu ise iki ortaklanmamış elektron çifti ve iki tekli bağ olmak üzere dört doğrultuya sahip olduğundan

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır. Dolayısıyla C-O sigma bağı, karbonun

sp^2

hibrit orbitali ile oksijenin

sp^3

hibrit orbitalinin örtüşmesiyle oluşur. Moleküldeki sigma bağları sayıldığında 3 adet C-H, 1 adet C-C, 1 adet C-O ve 1 adet O-H olmak üzere toplam 6 adet sigma bağı ve 1 adet C-C pi bağı bulunur. Bu nedenle doğru yanıt I ve III ifadelerini içeren seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1

Karbon atomlarının hibritleşme türlerini belirleme

Her iki karbon atomu da 3 doğrultuya (sterik sayı = 3) sahip olduğundan

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır. Dolayısıyla I. ifade doğrudur.

Karbon atomunun hibritleşme türü belirlenirken tekli bağlar ve çift bağın sadece bir bağı (sigma) doğrultu olarak sayılır, pi bağı hibritleşmeye katılmaz.

2

Oksijen atomunun hibritleşme türünü ve orbital örtüşmesini belirleme

Oksijen atomu 2 tekli bağ ve 2 ortaklanmamış elektron çifti içerdiğinden 4 doğrultuya (sterik sayı = 4) sahiptir ve

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır. Karbon-oksijen sigma bağı, karbonun

sp^2

orbitali ile oksijenin

sp^3

orbitalinin örtüşmesiyle oluşur. Dolayısıyla II. ifade yanlıştır.

Oksijen atomu organik bileşiklerde tekli bağlar oluşturduğunda ve ortaklanmamış elektron çiftleri barındırdığında

sp^3

hibrit orbitali kullanır.

3

Moleküldeki toplam sigma ve pi bağlarının sayısını hesaplama

Molekülde 3 adet C-H, 1 adet C-C, 1 adet C-O, 1 adet O-H olmak üzere 6 sigma bağı ve çift bağdan gelen 1 adet pi bağı bulunur. Dolayısıyla III. ifade doğrudur.

Her tekli bağ bir sigma bağıdır. Çift bağlardan biri sigma, diğeri pi bağıdır.

Anahtar Kavram

Sigma ve pi bağlarının tespiti, atomların hibritleşme türleri ve örtüşen orbitallerin belirlenmesi

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 50Soru →

Asetonitril ( $\text{CH}_3\text{CN}$ ) molekülünün Lewis formülü aşağıda verilmiştir:

H - \overset{\underset{H}{|}}{\underset{H}{C}} - C \equiv N:

Buna göre, asetonitril molekülü ile ilgili;

I. Molekülde toplam $5$ tane sigma ( $\sigma$ ) ve $2$ tane pi ( $\pi$ ) bağı bulunur.
II. Karbon atomları arasındaki tekli bağ, $sp^3$ ve $sp$ hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle oluşmuştur.
III. Karbon ve hidrojen atomları arasındaki bağlar, $sp^3 - p$ orbital örtüşmesi ile kurulmuştur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

I ve II

I ve III

II ve III

I, II ve III

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Molekülde toplam 5 sigma ve 2 pi bağı bulunur, karbon atomları arasındaki bağ ise

sp^3 - sp

hibrit orbitallerinin örtüşmesiyle oluşur. Bu nedenle doğru ifadeler I ve II'dir.

Doğru olan seçenekte belirtildiği üzere, asetonitril molekülünde

5

sigma ve

2

pi bağı bulunur. Metil karbonunun

sp^3

hibrit orbitali ile nitril karbonunun

sp

hibrit orbitalinin uç uca örtüşmesiyle karbon-karbon sigma bağı oluşur. Dolayısıyla I ve II numaralı ifadeler doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Moleküldeki toplam sigma ve pi bağlarının sayısını hesaplamak.

Molekülde 3 adet

\text{C}-\text{H}

tekli bağı, 1 adet

\text{C}-\text{C}

tekli bağı ve 1 adet

\text{C}\equiv\text{N}

üçlü bağı vardır. Üçlü bağın biri sigma, ikisi pi bağıdır. Böylece toplam

3 + 1 + 1 = 5

tane sigma ve

2

tane pi bağı bulunur. Birinci öncül doğrudur.

Kovalent bağlarda iki atom arasındaki ilk bağ her zaman sigma bağıdır. Sonraki bağlar ise pi bağıdır.

2

Karbon atomlarının hibritleşme türlerini belirleyerek aralarındaki bağın karakterini tespit etmek.

Metil grubundaki karbon atomu 4 doğrultuya (4 sigma bağına) sahip olduğundan

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır. Nitril grubundaki karbon atomu ise 2 doğrultuya (2 sigma bağına) sahip olduğundan

sp

hibritleşmesi yapmıştır. Bu nedenle karbonlar arası bağ,

sp^3

ve

sp

hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle kurulmuştur. İkinci öncül doğrudur.

Atomlar arası tekli sigma bağları, ilgili atomların hibrit orbitallerinin doğrudan eksen üzerinde uç uca örtüşmesi ile oluşur.

3

Karbon-hidrojen bağlarındaki orbital örtüşmesini analiz etmek.

Hidrojen atomunun çekirdeğinde yalnızca 1 elektron bulunur ve bu elektron

1s

orbitalindedir. Dolayısıyla hidrojen bağ yapımına yalnızca

s

orbitali ile katılabilir. Karbon atomu ise

sp^3

hibrit orbitallerini kullanır. Bu durumda

\text{C}-\text{H}

bağları

sp^3 - s

örtüşmesiyle oluşmuştur,

sp^3 - p

örtüşmesi ifadesi yanlıştır. Üçüncü öncül yanlıştır.

Hidrojen atomunun

p

orbitali bulunmadığı için kovalent bağlarda

p

orbitali örtüşmesi gerçekleştiremez.

Anahtar Kavram

Moleküllerdeki sigma ve pi bağlarının sayısının belirlenmesi ile bağların oluşumuna katılan orbital örtüşmelerinin (hibrit-hibrit, hibrit-s vb.) ayırt edilmesi.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 51Soru →

Propinal (

\text{HC}\equiv\text{C}-\text{CHO}

) molekülünde yer alan kimyasal bağlar ve atomların hibritleşme durumları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

Molekülde

\text{sp}^3

hibritleşmesi yapmış karbon atomu bulunmaz.

Karbon atomları arasındaki tekli sigma (

\sigma

) bağı,

\text{sp} - \text{sp}^2

orbital örtüşmesiyle oluşmuştur.

Karbon atomları arasındaki üçlü bağda yer alan pi (

\pi

) bağları,

\text{sp} - \text{sp}

orbital örtüşmesiyle olu��muştur.

Üçl�� bağın bulunduğu uç karbondaki hidrojen ile karbon arasındaki sigma (

\sigma

) bağı,

\text{sp} - \text{s}

orbital örtüşmesiyle kurulmuştur.

Moleküldeki toplam sigma (

\sigma

) bağı sayısı 5, pi (

\pi

) bağı sayısı ise 3'tür.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Karbon atomları arasındaki üçlü bağda yer alan pi ( $\pi$ ) bağları, $\text{sp} - \text{sp}$ orbital örtüşmesiyle olu��muştur.

Cevap

Karbon atomları arasındaki üçlü bağda yer alan pi bağları,

\text{sp} - \text{sp}

orbital örtüşmesiyle oluşmuştur ifadesi yanlıştır.

Karbon atomları arasındaki üçlü bağda yer alan pi bağlarının

\text{sp} - \text{sp}

orbital örtüşmesiyle oluştuğunu iddia eden seçenek yanlıştır. Çünkü pi bağları, hibritleşmeye katılmayan serbest p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle oluşur.

\text{sp} - \text{sp}

örtüşmesi ise bu iki karbon arasındaki sigma bağını oluşturur.

Adım Adım Çözüm

1

Moleküldeki atomların hibritleşme türlerini belirleyin.

Propinal (

\text{H}-\text{C}_1\equiv\text{C}_2-\text{C}_3(=\text{O})-\text{H}

) molekülünde

\text{C}_1

ve

\text{C}_2

atomları

\text{sp}

,

\text{C}_3

atomu ise

\text{sp}^2

hibritleşmesi yapmıştır.

Bağ örtüşmelerini ve hibritleşme türlerini doğru analiz edebilmek için her bir atomun yaptığı hibritleşmeyi bulmamız gerekir.

2

Bağların oluşumuna katılan orbital örtüşmelerini inceleyin.

Sigma bağları hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle (

\text{sp}-\text{sp}^2

,

\text{sp}-\text{s}

vb.) oluşurken, pi bağları hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle (

\text{p}-\text{p}

) oluşur.

Pi bağlarının hibrit orbitalleriyle değil, sadece hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin örtüşmesiyle oluştuğu bilgisini uygulamak için.

3

Seçenekleri analiz ederek yanlış olan ifadeyi tespit edin.

Karbon atomları arasındaki üçlü bağda yer alan pi bağlarının

\text{sp} - \text{sp}

örtüşmesiyle oluştuğu yönündeki ifade yanlıştır; bu örtüşme yalnızca sigma bağını oluşturur. Pi bağları

\text{p} - \text{p}

örtüşmesiyle kurulmuştur.

Yanlış olan seçeneği belirlemek ve soruyu çözmek için.

Anahtar Kavram

Organik bileşiklerde sigma bağları hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle oluşurken, pi bağları hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle oluşur.

Soru 52Soru →

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

Karbon atomları arasındaki tekli bağ,

sp^2

ve

sp

hibrit orbitallerinin örtüşmesi (

sp^2 - sp

) sonucu oluşmuştur.

Moleküldeki tüm karbon atomları aynı hibritleşme türüne (

sp^2

) sahiptir.

Üçlü bağ içeren karbon atomu, yapısındaki pi (

\pi

) bağlarını da doğrultu olarak kabul ettiği için

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır.

Moleküldeki karbon-hidrojen (

\text{C}-\text{H}

) bağlarının tamamı, karbon atomlarının

sp^3

hibrit orbitalleri ile hidrojen atomlarının

s

orbitallerinin örtüşmesiyle oluşmuştur.

Molekülde toplam 5 tane sigma (

\sigma

) bağı ve 4 tane pi (

\pi

) bağı bulunur.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Karbon atomları arasındaki tekli bağ, $sp^2$ ve $sp$ hibrit orbitallerinin örtüşmesi ( $sp^2 - sp$ ) sonucu oluşmuştur.

Cevap

Karbon atomları arasındaki tekli bağın,

sp^2

ve

sp

hibrit orbitallerinin örtüşmesi (

sp^2 - sp

) sonucu oluştuğunu belirten ifade doğrudur.

Moleküldeki

\text{CH}_2=\text{CH}-

kısmındaki karbonlar

sp^2

hibritleşmesi yapmışken,

-\text{C}\equiv\text{N}

kısmındaki karbon

sp

hibritleşmesi yapmıştır. Bu iki karbon atomu arasındaki tekli sigma bağı,

sp^2

ve

sp

hibrit orbitallerinin örtüşmesiyle (

sp^2 - sp

) oluştuğu için karbon atomları arasındaki tekli bağın

sp^2 - sp

örtüşmesiyle oluştuğunu belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Moleküldeki karbon atomlarının yaptıkları bağ sayıları ve türleri incelenir.

Vinil grubundaki (

\text{CH}_2=\text{CH}-

) karbon atomları birer adet çift bağ (1 sigma, 1 pi) ve tekli bağlar içerir. Nitril grubundaki (

-\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

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır. Nitril grubundaki karbon atomu ise 2 doğrultuya sahip olduğu için

sp

hibritleşmesi yapmıştır.

Pi bağları hibritleşmeye katılmadığından ve doğrultu sayılmadığından, doğrultu sayısı 3 olan karbon atomları

sp^2

, doğrultu sayısı 2 olan karbon atomları

sp

hibritleşmesi gerçekleştirir.

3

Karbon atomları arasındaki tekli bağın oluşumuna katılan orbitaller analiz edilir.

Vinil karbonu (

sp^2

hibritli) ile nitril karbonu (

sp

hibritli) arasındaki tekli bağ bir sigma bağıdır ve bu bağ, atomların hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle oluşur. Dolayısıyla bu bağ

sp^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.

Soru 53Soru →

Aşağıda verilen karbon bileşikleri ile bu bileşiklerdeki karbon atomlarının yaptığı hibritleşme türlerini doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Asetilen (

\text{C}_2\text{H}_2

) bileşiği

\text{sp}

hibritleşmesi ile, Formaldehit (

\text{HCHO}

) bileşiği

\text{sp}^2

hibritleşmesi ile ve Metan (

\text{CH}_4

) bileşiği ise

\text{sp}^3

hibritleşmesi ile eşleşir.

Asetilen bileşiğindeki karbon atomları 2 sigma bağı yaptığı için

\text{sp}

, formaldehitteki karbon atomu 3 sigma bağı yaptığı için

\text{sp}^2

, metandaki karbon atomu ise 4 sigma bağı yaptığı için

\text{sp}^3

hibritleşmesi yapmıştır.

Adım Adım Çözüm

1

Asetilen (

\text{C}_2\text{H}_2

) molekülünün Lewis yapısı çizilir ve sigma/pi bağ sayısı belirlenir.

Molekülde

\text{H}-\text{C}\equiv\text{C}-\text{H}

yapısı bulunur. Her bir karbon atomu 2 sigma ve 2 pi bağı yapmıştır.

Karbon atomlarının yaptığı hibritleşme türü belirlenirken pi bağları hibritleşmeye dahil edilmez. 2 sigma doğrultusuna sahip karbon atomları

\text{sp}

hibritleşmesi yapmıştır.

2

Formaldehit (

\text{HCHO}

) molekülünün Lewis yapısı çizilir ve sigma/pi bağ sayısı belirlenir.

Molekülde karbonil grubu (

\text{C}=\text{O}

) ve iki

\text{C}-\text{H}

bağı bulunur. Karbon atomu 3 sigma ve 1 pi bağı yapmıştır.

Pi bağı hibritleşmeye katılmadığı için 3 sigma doğrultusuna sahip karbon atomu

\text{sp}^2

hibritleşmesi yapmıştır.

3

Metan (

\text{CH}_4

) molekülünün Lewis yapısı çizilir ve bağ sayısı belirlenir.

Karbon atomu 4 hidrojen atomu ile 4 tekli (sigma) bağ yapmıştır, pi bağı bulunmaz.

4 sigma doğrultusu bulunan karbon atomu

\text{sp}^3

hibritleşmesi yapmıştır.

Anahtar Kavram

Karbon atomunun yaptığı sigma ve pi bağı sayılarına göre hibritleşme türünün (

\text{sp}^3

,

\text{sp}^2

,

\text{sp}

) belirlenmesi.

Soru 54Soru →

Propadien ( $CH_2=C=CH_2$ ) molekülündeki orbital örtüşmeleriyle ilgili hazırlanan 'Molekülde karbon atomları arasında oluşan sigma bağları, $sp^2 - sp^2$ hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle oluşmuştur.' ifadesi kimyasal açıdan doğru bir önerme midir?

Doğru

Yanlış

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: False

Cevap

Verilen ifade yanlıştır, çünkü propadien molekülünde karbon atomları arasındaki sigma bağları

sp^2 - sp

hibrit orbitallerinin örtüşmesiyle oluşur.

Propadien molekülünde ortadaki karbon atomu iki adet çift bağ yaptığı için

sp

hibritleşmesine sahiptir, uçtaki karbonlar ise

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır. Bu nedenle karbonlar arasındaki sigma bağları

sp^2 - sp

orbitallerinin örtüşmesiyle oluşur. İfadedeki

sp^2 - sp^2

örtüşmesi bilgisi yanlış olduğundan, doğru yanıt ifadenin yanlış olduğudur.

Adım Adım Çözüm

1

Propadien (

CH_2=C=CH_2

) molekülündeki karbon atomlarının yaptıkları bağ sayılarını ve türlerini belirleyin.

Uçlardaki karbon atomları (

CH_2

) 3 sigma ve 1 pi bağı yaparken, ortadaki karbon atomu (

C

) 2 sigma ve 2 pi bağı yapmaktadır.

Bir atomun hibritleşme türünü bulmak için yaptığı sigma bağları ve varsa ortaklanmamış elektron çifti doğrultuları tespit edilmelidir.

2

Belirlenen bağ sayılarına göre her bir karbon atomunun hibritleşme türünü bulun.

Uçtaki karbon atomları

sp^2

, ortadaki karbon atomu ise

sp

hibritleşmesi yapmıştır.

Karbon atomu 3 doğrultuya sahip olduğunda (3 sigma)

sp^2

, 2 doğrultuya sahip olduğunda (2 sigma)

sp

hibritleşmesi yapar.

3

Karbon atomları arasındaki sigma bağlarının hangi orbitallerin örtüşmesiyle oluştuğunu analiz edin.

Sigma bağları, uçtaki karbonların

sp^2

hibrit orbitalleri ile ortadaki karbonun

sp

hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle (

sp^2 - sp

) oluşur.

Sigma bağları hibritleşmiş orbitallerin uç uca örtüşmesiyle meydana gelir. Karbon atomları farklı hibritleşme yaptığı için örtüşen orbitaller

sp^2

ve

sp

orbitalleridir.

Anahtar Kavram

Karbon atomunun yaptığı bağ türlerine (sigma/pi) ve sayısına göre hibritleşme türünün ve bağları oluşturan orbital örtüşmelerinin belirlenmesi.

Soru 55Soru →

Yarı açık formülü

\text{HO}-\text{CH}_2-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}=\text{CH}_2

şeklinde olan organik bileşik ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

Molekülde

sp

,

sp^2

ve

sp^3

hibritleşmesi yapmış karbon atomları bulunur.

Moleküldeki pi (

\pi

) bağlarının tamamı hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle oluşmuştur.

Karbon atomları arasında oluşan sigma (

\sigma

) bağlarından biri

sp^3 - sp

orbital örtüşmesi sonucu kurulmuştur.

Karbon ve hidrojen atomları arasındaki tüm sigma (

\sigma

) bağları

s - sp^2

orbital örtüşmesiyle oluşmuştur.

Molekülde toplam 11 tane sigma (

\sigma

) ve 3 tane pi (

\pi

) bağı bulunur.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Karbon ve hidrojen atomları arasındaki tüm sigma ( $\sigma$ ) bağları $s - sp^2$ orbital örtüşmesiyle oluşmuştur.

Cevap

Karbon ve hidrojen atomları arasındaki tüm sigma bağlarının

s - sp^2

orbital örtüşmesiyle oluştuğu ifadesi yanlıştır. Oksijene bağlı olan karbon atomu

sp^3

hibritleşmesi yaptığından, bu karbon ile hidrojen atomları arasındaki bağlar

s - sp^3

örtüşmesiyle kurulmuştur.

Oksijene bağlı olan karbon atomu 4 doğrultuya sahip olup

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır. Bu nedenle bu karbon ile hidrojen atomları arasındaki bağlar

s - sp^3

orbital örtüşmesiyle oluşmuştur. Tüm C-H bağlarının

s - sp^2

örtüşmesiyle oluştuğu ifadesi bu yüzden yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1

Moleküldeki karbon atomlarının bağ sayılarını ve hibritleşme türlerini belirleyin.

Oksijene bağlı

-\text{CH}_2-

grubu karbonu 4 sigma bağı yaptığı için

sp^3

, üçlü bağa katılan

-\text{C}\equiv\text{C}-

karbonları 2 sigma bağı yaptıkları için

sp

, ikili bağa katılan

-\text{CH}=\text{CH}_2

karbonları ise 3 sigma bağı yaptıkları için

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır.

Karbon atomlarının yaptığı doğrultu (yönelim) sayısı hibritleşme türünü belirler. Pi bağları hibritleşme türü belirlenirken doğrultu olarak sayılmaz.

2

Karbon-hidrojen (C-H) bağlarının orbital örtüşme türlerini analiz edin.

sp^3

hibritleşmesi yapan karbonun hidrojenle yaptığı bağlar

s - sp^3

örtüşmesiyle,

sp^2

hibritleşmesi yapan karbonların hidrojenle yaptığı bağlar ise

s - sp^2

örtüşmesiyle oluşur. Bu nedenle moleküldeki tüm C-H bağları aynı örtüşme türüne sahip değildir.

Hidrojen bağ yapımında yarı dolu

s

orbitalini kullanırken, karbon atomları hibritleşme türüne göre uygun hibrit orbitallerini kullanır.

3

Moleküldeki toplam sigma ve pi bağ sayılarını hesaplayarak seçenekleri doğrulayın.

Molekülde 11 tane sigma bağı (1 tane O-H, 1 tane C-O, 5 tane C-H, 4 tane C-C) ve 3 tane pi bağı (2 tane üçlü bağda, 1 tane ikili bağda) bulunur.

Her tekli bağ bir sigma bağıdır. Çoklu bağlarda ise bağlardan sadece biri sigma bağı, geri kalanlar ise pi bağıdır.

Anahtar Kavram

Organik bileşiklerde karbon atomlarının sigma ve pi bağları yaparken kullandıkları hibrit orbitalleri ve orbital örtüşmeleri.

Soru 56Soru →

Aşağıdaki sol sütunda verilen organik ve anorganik karbon bileşiklerine ait özellikler ile sağ sütunda verilen hibritleşme türü veya orbital örtüşmelerini doğru şekilde eşleştiriniz.

Soldaki öğeye tıklayın, sonra eşleşen sağdaki öğeye tıklayın

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Metanal

sp^2

hibritleşmesiyle, etin molekülündeki karbon-karbon

\sigma

bağı

sp-sp

örtüşmesiyle, etan molekülündeki karbon-karbon

\sigma

bağı

sp^3-sp^3

örtüşmesiyle ve karbon dioksit

sp

hibritleşmesiyle eşleşir.

Doğru eşleştirmede: metanal molekülündeki karbon atomu 3 doğrultuya sahip olduğu için

sp^2

hibritleşmesi yapar. Etin molekülündeki karbon atomları

sp

hibritleşmesi yaptığından aralarındaki sigma bağı

sp-sp

örtüşmesiyle oluşur. Etan molekülündeki karbonlar

sp^3

hibritleşmesi yaptığından karbon-karbon sigma bağı

sp^3-sp^3

örtüşmesiyle oluşur. Karbon dioksitte karbon atomu 2 doğrultuya sahip olduğu için

sp

hibritleşmesi yapar.

Adım Adım Çözüm

1

Metanal (

H_2CO

) molekülünün Lewis yapısını yazarak karbon atomunun doğrultu sayısını belirlemek.

Karbon atomu oksijen ile ikili bağ (1

\sigma

, 1

\pi

) ve iki hidrojen ile tekli bağlar yapar. Toplam 3

\sigma

bağı (3 doğrultu) bulunur.

Karbon atomunun hibritleşme türü, etrafındaki sigma bağı sayısı ve ortaklanmamış elektron çifti sayısı (doğrultu sayısı) ile belirlenir.

2

Etin (

C_2H_2

) molekülünün yapısını inceleyerek karbon-karbon arasındaki bağların türünü belirlemek.

Etin molekülü

H-C\equiv C-H

yapısındadır. Karbon atomları 2 doğrultuya sahip olduğu için

sp

hibritleşmesi yapmıştır ve aralarındaki sigma bağı

sp-sp

örtüşmesiyle oluşur.

Üçlü bağdaki sigma bağının hangi orbitallerin örtüşmesiyle oluştuğunu saptamak için karbon atomlarının hibritleşme durumunu bulmak gerekir.

3

Etan (

C_2H_6

) molekülündeki karbon atomlarının bağ yapısını ve orbital örtüşmesini belirlemek.

Etan molekülünde karbon atomları arasında tekli sigma bağı bulunur. Her iki karbon da 4 doğrultuya sahip olduğundan

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır. Karbon-karbon bağı

sp^3-sp^3

örtüşmesiyle kurulur.

Tekli karbon-karbon bağının oluşumuna katılan hibrit orbitallerini belirlemek.

4

Karbon dioksit (

CO_2

) molekülündeki karbon atomunun doğrultu sayısını ve hibritleşmesini bulmak.

Merkezdeki karbon atomu iki oksijen atomuyla çift bağ yapar (

O=C=O

). Karbon atomu üzerinde ortaklanmamış elektron çifti yoktur ve etrafında 2 doğrultu (2

\sigma

bağı) bulunduğundan

sp

hibritleşmesi yapmıştır.

Çift bağ içeren anorganik bir karbon bileşiğinde karbonun hibritleşmesini belirlemek.

Anahtar Kavram

Karbon atomlarının yaptığı hibritleşme türleri ve bağ oluşumundaki orbital örtüşmeleri.

Soru 57Soru →

Aseton ( $\text{CH}_3\text{COCH}_3$ ) molekülünün açık yapısı aşağıda gösterilmiştir:

[Görsel]

Buna göre, moleküldeki hibritleşme türleri ve bağları oluşturan orbital örtüşmeleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Karbon atomlarının tamamı

sp^3

hibritleşmesi yapmıştır.

Karbon-karbon (

\text{C}-\text{C}

) sigma (

\sigma

) bağları,

sp^3 - sp^2

orbital örtüşmesiyle oluşmuştur.

Karbon-karbon (

\text{C}-\text{C}

) bağları,

sp^3 - sp^3

orbital örtüşmesiyle oluşmuştur.

Karbon-oksijen (

\text{C}=\text{O}

) çift bağındaki pi (

\pi

) bağı, karbonun

sp^2

hibrit orbitali ile oksijenin

p

orbitalinin örtüşmesiyle oluşmuştur.

Aseton molekülünün VSEPR gösterimi, oksijen üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftleri de merkez atoma ait kabul edilerek

AX_3E_2

şeklinde yazılır.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Karbon-karbon ( $\text{C}-\text{C}$ ) sigma ( $\sigma$ ) bağları, $sp^3 - sp^2$ orbital örtüşmesiyle oluşmuştur.

Cevap

Karbon-karbon (

\text{C}-\text{C}

) sigma (

\sigma

) bağları,

sp^3 - sp^2

orbital örtüşmesiyle oluşmuştur.

Aseton molekülünde uçlardaki metil (

\text{CH}_3

) karbonları 4 adet sigma bağı yaptığından

sp^3

hibritleşmesine sahiptir. Ortadaki karbonil (

\text{C}=\text{O}

) karbonu ise 3 adet sigma bağı yaptığından (pi bağı hibritleşmeye dahil edilmez)

sp^2

hibritleşmesine sahiptir. Dolayısıyla, metil karbonları ile karbonil karbonu arasında oluşan tekli sigma bağları, bu atomların hibrit orbitallerinin örtüşmesiyle meydana gelir ve bu örtüşme

sp^3 - sp^2

şeklinde tanımlanır. Bu nedenle karbon-karbon sigma bağlarının

sp^3 - sp^2

orbital örtüşmesiyle oluştuğunu belirten ifade doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1

Aseton molekülünün açık formülündeki karbon atomlarının doğrultu (sigma bağı + ortaklanmamış elektron çifti) sayılarını belirlemek.

İki uçtaki metil karbonları 4'er sigma bağı yapar. Ortadaki karbonil karbonu ise 3 sigma bağı ve 1 pi bağı içerir.

Karbon atomlarının hibritleşme türlerini belirleyebilmek için doğrultu sayılarını saptamak gerekir.

2

Karbon atomlarının doğrultu sayılarına göre hibritleşme türlerini atamak.

Metil karbonları

sp^3

hibritleşmesi, karbonil karbonu ise

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır.

4 doğrultu

sp^3

hibritleşmesini, 3 doğrultu (pi bağı dahil edilmeden) ise

sp^2

hibritleşmesini gösterir.

3

Karbon-karbon arasındaki sigma bağını oluşturan orbitallerin örtüşmesini belirlemek.

sp^3

hibrit orbitallerine sahip metil karbonu ile

sp^2

hibrit orbitallerine sahip karbonil karbonunun bu orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle

sp^3 - sp^2

sigma bağı oluşur.

Sigma bağları, bağa katılan atomların hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle meydana gelir.

Anahtar Kavram

Karbon Bileşiklerinde Hibritleşme ve Orbital Örtüşmeleri

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 58Soru →

Açık formülü $\text{H}_2\text{C}=\text{CH}_2$ şeklinde olan etilen molekülündeki sigma ( $\sigma$ ) ve pi ( $\pi$ ) ba��ları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Molekülde toplam

4

tane sigma (

\sigma

) ve

2

tane pi (

\pi

) bağı bulunur.

Karbon atomları aras��ndaki sigma (

\sigma

) bağı, p orbitallerinin yan yana (paralel) örtüşmesiyle oluşur.

Pi (

\pi

) bağı, hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana (paralel) örtüşmesiyle oluşur.

Karbon atomlarının hibritleşme türü belirlenirken pi (

\pi

) bağları da doğrultu olarak sayılır.

C-H ba��ları, hidrojen atomunun s orbitali ile karbonun hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin örtüşmesiyle oluşur.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Pi ( $\pi$ ) bağı, hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana (paralel) örtüşmesiyle oluşur.

Cevap

Pi bağı, hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana (paralel) örtüşmesiyle oluşur.

Pi bağları, hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana (paralel) örtüşmesiyle oluşur ifadesi doğrudur. Kovalent bağların oluşumunda orbitaller bağ ekseni boyunca uç uca örtüşürse sigma bağı, bağ eksenine dik doğrultuda yan yana örtüşürse pi bağı oluşur.

Adım Adım Çözüm

1

Etilen (

\text{H}_2\text{C}=\text{CH}_2

) molekülündeki sigma (

\sigma

) ve pi (

\pi

) bağlarının sayılarını belirleyin.

Molekülde 4 adet tekli C-H bağı (hepsi sigma) ve 1 adet ikili C=C bağı (1 sigma + 1 pi) bulunur. Toplamda 5 sigma, 1 pi bağı vardır.

Tekli bağların tamamı sigma bağıdır. Çoklu bağlarda ise ilk oluşan bağ sigma bağı, diğer bağlar pi bağıdır.

2

Sigma ve pi bağlarının oluşum mekanizmasını inceleyin.

Sigma bağları orbitallerin uç uca (aksiyal) örtüşmesiyle, pi bağları ise hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana (paralel) örtüşmesiyle meydana gelir.

Orbital örtüşme yönelimleri, oluşan kovalent bağın türünü (sigma veya pi) belirleyen temel unsurdur.

3

Karbon atomlarının hibritleşmesini ve pi bağının hibritleşmeye etkisini değerlendirin.

Karbon atomları

sp^2

hibritleşmesi yapmıştır. Pi bağları doğrultu sayısına dahil edilmez.

Hibritleşme belirlenirken pi bağları yönelim (doğrultu) olarak hesaba katılmaz.

Anahtar Kavram

Sigma bağları orbitallerin uç uca örtüşmesiyle, pi bağları ise hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin yan yana (paralel) örtüşmesiyle oluşur.

Tahmini Süre:1m 30s

Karbon Kimyasına Giriş

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar