Soru

Zorluk: Zorİyonik Bağ ve İyonik Bileşiklerin Özellikleri

Aşağıdaki tabloda bazı iyonik bileşikler ve bu bileşiklere ait bazı özellikler verilmiştir:

Bileşik FormülüBileşikteki İyonlarErime Noktas�� (°C)Oda Koşullarında İletkenlik
NaClNaClNa+Na^+, ClCl^-801İletmez
MgOMgOMg2+Mg^{2+}, O2O^{2-}2852İletmez
FeCl2FeCl_2Fe2+Fe^{2+}, ClCl^-677İletmez

Buna göre, tabloda verilen bileşikler ve özellikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
(Atom numaraları: 8O_8O, 11Na_{11}Na, 12Mg_{12}Mg, 17Cl_{17}Cl)

  1. A
    Tabloda verilen FeCl2FeCl_2 bileşiğindeki katyon değişken değerlikli bir geçiş metali olmasına rağmen, bileşiğin sistematik adı 'Demir klorür' şeklinde belirtilir.
  2. B
    NaClNaCl bileşiğinin Lewis yapısı gösterilirken, katyonun elektron dizilimini sembolize etmek için sodyum iyonu [Na]+[Na\cdot]^+ şeklinde yazılır.
  3. İyon yükleri çarpımı daha büyük olan MgOMgO bileşiğinin iyonik bağ sağlamlığı NaClNaCl bileşiğinden daha fazla olduğu için erime noktası daha yüksektir.Cevap
  4. D
    NaClNaCl bileşiği yaygın adıyla 'tuz ruhu' olarak bilinir ve oda koşullarında katı hâlde elektrik akımını iletir.
  5. E
    Tablodaki FeCl2FeCl_2 bileşiğinde bulunan FeFe sembolü flor atomunu temsil ettiğinden, bileşik florür tuzu sınıfında yer alır.

Cevap

İyon yükleri çarpımı daha büyük olan magnezyum oksit bileşiğinin iyonik bağ sağlamlığı sodyum klorür bileşiğinden daha fazla olduğu için erime noktası daha yüksektir.
İyonik bileşiklerde iyonik bağ sağlamlığı (örgü enerjisi), iyonların yüklerinin çarpımı ile doğru, iyonlar arasındaki uzaklık (yarıçapların toplamı) ile ters orantılıdır. Magnezyum oksit bileşiğindeki iyonların yükleri +2+2 ve 2-2 (yük çarpımı 4), sodyum klorür bileşiğindeki iyonların yükleri ise +1+1 ve 1-1'dir (yük çarpımı 1). İyon yükleri çarpımı daha büyük olan magnezyum oksit bileşiğindeki iyonik bağlar, sodyum klorüre göre çok daha sağlamdır. Bu nedenle magnezyum oksit bileşiğinin erime noktası sodyum klorürün erime noktasından çok daha yüksektir.

Adım Adım Çözüm

1
İyonik bağ sağlamlığı ve erime noktası arasındaki ilişkiyi belirlemek.
İyonik bağ sağlamlığı (örgü energisi), iyonların yüklerinin çarpımı ile doğru, iyonlar arası uzaklık (yarıçaplar toplamı) ile ters orantılıdır.
Bileşiklerin erime noktalarını karşılaştırabilmek için bağ sağlamlıklarını analiz etmek gerekir.
2
NaClNaCl ve MgOMgO bileşiklerinin iyon yüklerini karşılaştırmak.
MgOMgO bileşiğinde iyon yükleri +2+2 ve 2-2 olup çarpımları 4'tür. NaClNaCl bileşiğinde iyon yükleri +1+1 ve 1-1 olup çarpımları 1'dir.
Yük çarpımı arttıkça iyonlar arası elektrostatik çekim kuvveti ve dolayısıyla bağ sağlamlığı artar.
3
Erime noktası verilerini bağ sağlamlığı ile ilişkilendirmek.
Bağ sağlamlığı daha fazla olan MgOMgO bileşiğinin erime noktası (2852 C2852\ ^\circ\text{C}), NaClNaCl bileşiğinin erime noktasından (801 C801\ ^\circ\text{C}) belirgin şekilde daha yüksektir.
Güçlü etkileşimleri koparmak için daha fazla ısı enerjisi gerektiğinden bağ sağlamlığı yüksek olan bileşiklerin erime noktaları da yüksek olur.

Anahtar Kavram

İyonik Bileşiklerin Fiziksel Özellikleri ve Bağ Sağlamlığı
Bu soruyu puanla