💡 9. Sınıf Kimya: Bağlar, Apolarlık, Polarlık, Lewis Yapısı, Dipol Çözümlü Sorular
1
Çözümlü Soru
Kolay Seviye
Aşağıda verilen atomların Lewis sembollerini çiziniz.
a) Lityum (\(_3\)Li)
b) Oksijen (\(_8\)O)
c) Klor (\(_{17}\)Cl)
Çözüm ve Açıklama
💡 Lewis sembolü, bir elementin değerlik elektronlarını sembolü etrafında noktalarla gösteren yapıdır. Değerlik elektron sayısını bulmak için atom numarası verilen elementlerin elektron dağılımını yapmalıyız.
Aşağıdaki moleküllerden hangisinin bağ polarlığı ve molekül polarlığı durumu doğru verilmiştir? (Atomların elektronegatiflik değerleri: H: 2.20, C: 2.55, O: 3.44)
Molekül
I. \(H_2O\)
II. \(CO_2\)
III. \(CH_4\)
💡 Molekül polarlığı, hem bağ polarlığına hem de molekül geometrisine bağlıdır.
📌 I. \(H_2O\) (Su):
Bağ polarlığı: H-O bağında elektronegatiflik farkı \(|3.44 - 2.20| = 1.24\) olduğundan, H-O bağı polardır.
Molekül polarlığı: Su molekülünün Lewis yapısı çizildiğinde, merkez atom oksijenin üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur ve molekül "açısal" bir geometriye sahiptir. Bu asimetrik yapı nedeniyle dipol momentler birbirini götürmez. Bu yüzden \(H_2O\) molekülü polardır.
👉 I. için: Polar bağ, Polar molekül.
📌 II. \(CO_2\) (Karbondioksit):
Bağ polarlığı: C=O bağında elektronegatiflik farkı \(|3.44 - 2.55| = 0.89\) olduğundan, C=O bağı polardır.
Molekül polarlığı: Karbondioksit molekülünün Lewis yapısı çizildiğinde, merkez atom karbonun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz ve molekül "doğrusal" bir geometriye sahiptir. C=O bağlarının dipol momentleri zıt yönlü ve eşit büyüklükte olduğu için birbirini götürür. Bu yüzden \(CO_2\) molekülü apolardır.
👉 II. için: Polar bağ, Apolar molekül.
📌 III. \(CH_4\) (Metan):
Bağ polarlığı: C-H bağında elektronegatiflik farkı \(|2.55 - 2.20| = 0.35\) olduğundan, C-H bağı polardır.
Molekül polarlığı: Metan molekülünün Lewis yapısı çizildiğinde, merkez atom karbonun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz ve molekül "düzgün dörtyüzlü" bir geometriye sahiptir. C-H bağlarının dipol momentleri simetrik bir şekilde yerleştiği için birbirini götürür. Bu yüzden \(CH_4\) molekülü apolardır.
👉 III. için: Polar bağ, Apolar molekül.
Seçenekleri kontrol ettiğimizde:
A) I: Polar bağ, Polar molekül (Doğru)
B) II: Apolar bağ, Apolar molekül (Bağ polardır, yanlış)
C) III: Polar bağ, Polar molekül (Molekül apolardır, yanlış)
D) I: Apolar bağ, Polar molekül (Bağ polardır, yanlış)
E) II: Polar bağ, Polar molekül (Molekül apolardır, yanlış)
✅ Doğru cevap A seçeneğidir.
3
Çözümlü Soru
Orta Seviye
Aşağıda verilen Lewis yapısına sahip molekül ile ilgili;
\[ \quad \text{H} - \underline{\text{C}} \equiv \underline{\text{N}} : \quad \]
I. Bağlayıcı elektron çifti sayısı 3'tür.
II. Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 1'dir.
III. Molekül polardır.
yargılarından hangileri doğrudur? (\(_{1}\)H, \(_{6}\)C, \(_{7}\)N)
Çözüm ve Açıklama
💡 Verilen Lewis yapısı HCN (Hidrojen Siyanür) molekülüne aittir. Yargıları tek tek inceleyelim.
📌 I. Bağlayıcı elektron çifti sayısı 3'tür.
Lewis yapısında, atomlar arasında paylaşılan her bir çizgi (bağ), bir bağlayıcı elektron çiftini temsil eder.
H-C arasında 1 tane tekli bağ, C≡N arasında 1 tane üçlü bağ bulunmaktadır.
Toplam bağ sayısı: 1 (tekli) + 3 (üçlü) = 4'tür. Bu da 4 bağlayıcı elektron çifti demektir.
👉 Bu ifade yanlıştır.
📌 II. Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 1'dir.
Lewis yapısında, atomların etrafındaki ancak bağ oluşumuna katılmayan elektron noktaları, ortaklanmamış elektron çiftlerini gösterir.
Hidrojen ve karbon atomlarının üzerinde ortaklanmamış elektron çifti yoktur. Azot atomunun üzerinde ise 2 nokta, yani 1 çift ortaklanmamış elektron bulunmaktadır.
👉 Bu ifade doğrudur.
📌 III. Molekül polardır.
HCN molekülü doğrusal bir yapıya sahiptir. Ancak H-C ve C≡N bağları farklı atomlar arasında olduğu için bağ polarlıkları birbirinden farklıdır.
Ayrıca, azot atomunun üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti, molekülün genel elektron yoğunluğunu asimetrik hale getirir.
Bağ dipol momentleri birbirini tam olarak götürmez. Bu nedenle HCN molekülü polardır.
👉 Bu ifade doğrudur.
✅ Sonuç olarak II ve III. yargılar doğrudur.
4
Çözümlü Soru
Orta Seviye
Aşağıdaki tabloda bazı moleküllerin Lewis yapıları ve geometrileri verilmiştir.
Molekül | Lewis Yapısı | Geometri | Apolarlık/Polarlık
I. \(N_2\) | \( : N \equiv N : \) | Doğrusal | Apolar
II. \(NH_3\) | \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{N}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] (N üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron var) | Üçgen Piramit | Polar
Buna göre, tablodaki bilgilerden hangileri doğrudur?
(Atom numaraları: \(_{6}\)C, \(_{7}\)N, \(_{17}\)Cl. Elektron negatiflikler: N: 3.04, H: 2.20, C: 2.55, Cl: 3.16)
Çözüm ve Açıklama
💡 Her bir molekülün Lewis yapısını, geometrisini ve polarlığını ayrı ayrı değerlendirelim.
📌 I. \(N_2\) (Azot):
Lewis Yapısı: \( : N \equiv N : \). Her iki azot atomu da oktetini tamamlamıştır. Doğru.
Geometri: İki atomlu moleküller her zaman doğrusaldır. Doğru.
Apolarlık/Polarlık: N-N bağı, aynı atomlar arasında olduğu için elektronegatiflik farkı sıfırdır. Bu nedenle bağ apolardır ve molekül de apolardır. Doğru.
👉 I. öncülündeki tüm bilgiler doğrudur.
📌 II. \(NH_3\) (Amonyak):
Lewis Yapısı: Merkez atom N üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron ve 3 adet H atomu ile tekli bağlar bulunur. (Verilen şekil N üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftini göstermemiş, ancak açıklama kısmında belirtilmiş. Bu Lewis yapısının tamamlanmış hali doğrudur).
Geometri: Merkez atom azotun üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron bulunması ve üç adet bağlayıcı çift olması nedeniyle molekül geometrisi "üçgen piramit"tir. Doğru.
Apolarlık/Polarlık: N-H bağları arasındaki elektronegatiflik farkı \(|3.04 - 2.20| = 0.84\) olduğundan bağlar polardır. Molekülün üçgen piramit geometrisi ve merkez atomdaki ortaklanmamış elektron çifti nedeniyle dipol momentler birbirini götürmez. Bu nedenle \(NH_3\) molekülü polardır. Doğru.
👉 II. öncülündeki tüm bilgiler doğrudur.
📌 III. \(CCl_4\) (Karbon Tetraklorür):
Lewis Yapısı: Merkez atom C, 4 adet Cl atomu ile tekli bağlar yapar. C atomunun okteti tamamlanmıştır. Cl atomlarının üzerinde de 3'er adet ortaklanmamış elektron çifti bulunur (şekilde gösterilmiş). Doğru.
Geometri: Merkez atom karbonun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaması ve dört adet bağlayıcı çift olması nedeniyle molekül geometrisi "düzgün dörtyüzlü"dür. Doğru.
Apolarlık/Polarlık: C-Cl bağları arasındaki elektronegatiflik farkı \(|3.16 - 2.55| = 0.61\) olduğundan bağlar polardır. Ancak molekülün düzgün dörtyüzlü geometrisi simetrik olduğu için bağ dipol momentleri birbirini götürür. Bu nedenle \(CCl_4\) molekülü apolardır. Doğru.
👉 III. öncülündeki tüm bilgiler doğrudur.
✅ Tablodaki tüm bilgiler doğrudur.
5
Çözümlü Soru
Yeni Nesil Soru
Bir X elementinin atom numarası 17'dir. Y elementi ise atom numarası 1 olan bir elementtir. Bu iki element arasında oluşan kararlı molekül \(XY\) ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Lewis yapısı \(Y-\underline{X}:\) şeklindedir. (X üzerinde 3 çift ortaklanmamış elektron)
B) Bağlayıcı elektron çifti sayısı 1'dir.
C) Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 3'tür.
D) Bağ apolardır.
E) Molekül polardır.
Çözüm ve Açıklama
💡 Öncelikle X ve Y elementlerini belirleyelim ve Lewis sembollerini çizelim.
📌 X elementi: Atom numarası 17. Elektron dağılımı: 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^5\). Değerlik elektron sayısı 7'dir. Bu element Klor (Cl)'dur. Lewis sembolü:
\[ \quad \cdot \! \! \underline{\text{X}} \! \! \cdot \quad \]
\[ \quad \cdot \! \! \cdot \quad \]
\[ \quad \cdot \quad \]
📌 Y elementi: Atom numarası 1. Elektron dağılımı: 1s\(^1\). Değerlik elektron sayısı 1'dir. Bu element Hidrojen (H)'dir. Lewis sembolü: Y⋅
Şimdi \(XY\) molekülünün (yani HCl molekülünün) Lewis yapısını oluşturalım. Y (H) bir elektronunu, X (Cl) de bir elektronunu paylaşarak tekli kovalent bağ oluşturur. X (Cl) oktetini tamamlarken, Y (H) dubletini tamamlar.
\[ \quad \text{Y} - \underline{\text{X}} : \quad \]
\[ \quad \cdot \! \! \cdot \quad \]
\[ \quad \cdot \quad \]
Bu Lewis yapısına göre ifadeleri değerlendirelim:
A) Lewis yapısı \(Y-\underline{X}:\) şeklindedir. (X üzerinde 3 çift ortaklanmamış elektron)
Yukarıda çizdiğimiz Lewis yapısı ile uyumludur. X (Cl) üzerinde 3 çift ortaklanmamış elektron (6 nokta) bulunur. Y (H) ile tekli bağ yapar.
👉 Bu ifade doğrudur.
B) Bağlayıcı elektron çifti sayısı 1'dir.
Y ile X arasında bir adet tekli bağ bulunmaktadır. Bu da 1 adet bağlayıcı elektron çifti demektir.
👉 Bu ifade doğrudur.
C) Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 3'tür.
X (Cl) atomu üzerinde 6 elektron, yani 3 çift ortaklanmamış elektron bulunmaktadır. Y (H) atomu üzerinde ise ortaklanmamış elektron yoktur.
👉 Bu ifade doğrudur.
D) Bağ apolardır.
X (Cl) ve Y (H) farklı atomlardır ve elektronegatiflikleri farklıdır. (Cl'nin elektronegatifliği H'den daha yüksektir).
Farklı atomlar arasında oluşan kovalent bağlar, elektronegatiflik farkı varsa polardır. Bu durumda H-Cl bağı polardır.
👉 Bu ifade yanlıştır.
E) Molekül polardır.
İki atomlu moleküllerde bağ polarsa, molekül de polardır. H-Cl bağı polar olduğu için, molekül de polardır.
👉 Bu ifade doğrudur.
✅ Yanlış ifade D seçeneğidir.
6
Çözümlü Soru
Orta Seviye
Aşağıdaki moleküllerden hangisinin apolar yapıda olması beklenir?
A) \(H_2S\) (\(_{1}\)H, \(_{16}\)S)
B) \(PCl_3\) (\(_{15}\)P, \(_{17}\)Cl)
C) \(BF_3\) (\(_{5}\)B, \(_{9}\)F)
D) \(HCN\) (\(_{1}\)H, \(_{6}\)C, \(_{7}\)N)
E) \(SO_2\) (\(_{16}\)S, \(_{8}\)O)
Çözüm ve Açıklama
💡 Molekülün apolar olması için bağların apolar olması veya polar bağların simetrik bir şekilde yerleşerek dipol momentlerinin birbirini götürmesi gerekir. Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti bulunmayan ve etrafındaki atomlar aynı olan simetrik yapılı moleküller genellikle apolardır.
📌 A) \(H_2S\): Kükürt (S) 6A grubunda, Hidrojen (H) 1A grubundadır. S atomu 2 bağ yapar ve üzerinde 2 çift ortaklanmamış elektron bulunur. Bu durum \(H_2O\) molekülüne benzer, molekül geometrisi "açısal"dır. S-H bağları polar olduğu için ve molekül açısal olduğu için dipol momentler birbirini götürmez. Bu molekül polardır.
📌 B) \(PCl_3\): Fosfor (P) 5A grubunda, Klor (Cl) 7A grubundadır. P atomu 3 bağ yapar ve üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron bulunur. Bu durum \(NH_3\) molekülüne benzer, molekül geometrisi "üçgen piramit"tir. P-Cl bağları polar olduğu için ve molekül üçgen piramit olduğu için dipol momentler birbirini götürmez. Bu molekül polardır.
📌 C) \(BF_3\): Bor (B) 3A grubunda, Flor (F) 7A grubundadır. B atomu 3 bağ yapar ve üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz. Molekül geometrisi "düzlem üçgen"dir. B-F bağları polar olmasına rağmen, bu simetrik geometri nedeniyle bağ dipol momentleri birbirini götürür. Bu molekül apolardır. (Bor oktet boşluğu gösteren bir istisnadır, 6 elektronla kararlı olabilir.)
📌 D) \(HCN\): Hidrojen (H) 1A, Karbon (C) 4A, Azot (N) 5A grubundadır. Daha önceki örnekte incelendiği gibi, bu molekül doğrusal olmasına rağmen C-H ve C≡N bağ polarlıkları farklıdır ve N üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti de asimetriye katkıda bulunur. Bu molekül polardır.
📌 E) \(SO_2\): Kükürt (S) 6A, Oksijen (O) 6A grubundadır. S atomu 2 bağ yapar ve üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron bulunur. Molekül geometrisi "açısal"dır. S-O bağları polar olduğu için ve molekül açısal olduğu için dipol momentler birbirini götürmez. Bu molekül polardır.
✅ Apolar yapıda olması beklenen molekül C) \(BF_3\)'tür.
7
Çözümlü Soru
Kolay Seviye
Aşağıdaki moleküllerden hangisi apolar kovalent bağ içerir?
A) \(HCl\)
B) \(H_2O\)
C) \(O_2\)
D) \(CO_2\)
E) \(NH_3\)
Çözüm ve Açıklama
💡 Apolar kovalent bağ, aynı tür atomlar arasında veya elektronegatiflik farkı çok az olan atomlar arasında oluşan kovalent bağdır. Bu tür bağlarda elektronlar eşit veya neredeyse eşit şekilde paylaşılır.
Seçenekleri inceleyelim:
📌 A) \(HCl\): Hidrojen ve Klor farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için H-Cl bağı polar kovalent bağdır.
📌 B) \(H_2O\): Hidrojen ve Oksijen farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için O-H bağları polar kovalent bağlardır.
📌 C) \(O_2\): İki adet Oksijen atomu arasında oluşmuştur. Aynı atomlar arasında olduğu için elektronegatiflik farkı sıfırdır. Bu nedenle O=O bağı apolar kovalent bağdır.
📌 D) \(CO_2\): Karbon ve Oksijen farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için C=O bağları polar kovalent bağlardır. (Molekül apolar olsa da bağlar polardır.)
📌 E) \(NH_3\): Azot ve Hidrojen farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için N-H bağları polar kovalent bağlardır.
✅ Apolar kovalent bağ içeren molekül C) \(O_2\)'dir.
8
Çözümlü Soru
Orta Seviye
Bir X atomu ile bir Y atomu arasında oluşan bileşik ile ilgili aşağıdaki bilgiler verilmiştir:
Sıvı halde elektriği iletmez.
Suda çözündüğünde çözeltisi elektriği iletmez.
Lewis yapısında ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur.
Bağları polardır.
Buna göre bu bileşik aşağıdakilerden hangisi olabilir?
A) \(NaCl\) (İyonik bileşik)
B) \(CH_4\) (Apolar kovalent molekül)
C) \(H_2O\) (Polar kovalent molekül)
D) \(MgF_2\) (İyonik bileşik)
E) \(O_2\) (Apolar kovalent molekül)
Çözüm ve Açıklama
💡 Verilen bilgileri tek tek değerlendirerek doğru bileşiği bulalım.
📌 "Sıvı halde elektriği iletmez."
İyonik bileşikler (NaCl, \(MgF_2\)) katı halde elektriği iletmezken, sıvı halde (erimiş) veya sulu çözeltilerinde iyon hareketliliği sayesinde elektriği iletirler.
Kovalent bileşikler ise sıvı halde elektriği iletmezler (istisnalar hariç, 9. sınıf müfredatında genellikle iletmez kabul edilir).
İyonik bileşiklerin sulu çözeltileri elektriği iletir. Kovalent bileşiklerin çoğu (asitler ve bazlar hariç) suda çözündüğünde iyonlaşmadığı için çözeltileri elektriği iletmez.
Yine A ve D seçenekleri elenir.
Bu bilgi aynı zamanda \(HCl\) gibi polar kovalent bileşiklerin suda iyonlaşarak elektriği iletebileceği durumları da eler. Ancak \(H_2O\), \(CH_4\), \(O_2\) gibi moleküllerin saf halleri veya suda çözeltileri elektriği iletmez (su zayıf iletkendir ama burada genel kuraldan bahsediliyor).
📌 "Lewis yapısında ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur."
\(CH_4\) (Metan) molekülünde merkez atom karbonun veya hidrojenlerin üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz.
\(O_2\) (Oksijen) molekülünde her iki oksijen atomu üzerinde de ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur.
\(H_2O\) (Su) molekülünde merkez atom oksijen üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur.
Bu bilgiye göre B seçeneği elenir.
📌 "Bağları polardır."
\(O_2\) molekülünde O=O bağı aynı atomlar arasında olduğu için apolar kovalent bağdır.
\(H_2O\) molekülünde O-H bağları farklı atomlar arasında olduğu için polar kovalent bağlardır.
Bu bilgiye göre E seçeneği elenir.
Tüm bu bilgiler ışığında, kalan tek seçenek C) \(H_2O\)'dur. Su, sıvı halde elektriği iletmez (çok zayıf iletken), saf suyun çözeltisi elektriği iletmez, Lewis yapısında oksijen üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur ve O-H bağları polardır.
✅ Doğru cevap C seçeneğidir.
9
Çözümlü Soru
Orta Seviye
Aşağıda verilen Lewis yapılarından hangisi yanlıştır? (\(_{1}\)H, \(_{6}\)C, \(_{7}\)N, \(_{8}\)O)
A) \(H_2\) : \(H-H\)
B) \(CH_4\) : \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{C}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \]
C) \(O_2\) : \( \underline{\text{O}} = \underline{\text{O}} \) (Her O üzerinde 2 çift ortaklanmamış elektron var)
D) \(N_2\) : \( : N \equiv N : \)
E) \(NH_3\) : \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{N}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] (N üzerinde ortaklanmamış elektron yok)
Çözüm ve Açıklama
💡 Lewis yapılarının doğruluğunu kontrol ederken, atomların değerlik elektron sayılarına ve oktet/dublet kuralına uyup uymadıklarına dikkat etmeliyiz.
📌 A) \(H_2\):
H'nin değerlik elektronu 1'dir. İki H atomu birer elektron paylaşarak tekli bağ oluşturur. Her H atomu dubletini (2 elektron) tamamlar. Lewis yapısı \(H-H\) doğrudur.
📌 B) \(CH_4\):
C'nin değerlik elektronu 4'tür. H'nin değerlik elektronu 1'dir. C atomu 4 H atomuyla tekli bağ yapar. C atomu oktetini (8 elektron), H atomları dubletini tamamlar. Verilen Lewis yapısı doğrudur.
📌 C) \(O_2\):
O'nun değerlik elektronu 6'dır. İki O atomu arasında çift bağ oluşur ve her O atomunun üzerinde 2 çift ortaklanmamış elektron kalır. Böylece her O atomu oktetini tamamlar (4 bağlayıcı + 4 ortaklanmamış = 8 elektron). Verilen Lewis yapısı doğrudur.
📌 D) \(N_2\):
N'nin değerlik elektronu 5'tir. İki N atomu arasında üçlü bağ oluşur ve her N atomunun üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron kalır. Böylece her N atomu oktetini tamamlar (6 bağlayıcı + 2 ortaklanmamış = 8 elektron). Verilen Lewis yapısı doğrudur.
📌 E) \(NH_3\):
N'nin değerlik elektronu 5'tir. H'nin değerlik elektronu 1'dir. N atomu 3 H atomuyla tekli bağ yapar. Bu durumda N atomu 3x2=6 bağ elektronuna sahip olur. N'nin oktetini tamamlaması için 2 elektrona daha ihtiyacı vardır. Bu 2 elektron, N atomunun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti olarak bulunmalıdır.
Verilen Lewis yapısında N atomunun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti gösterilmemiştir. Bu haliyle N atomu oktetini tamamlamamıştır (6 elektronu vardır).
Doğru Lewis yapısı: \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{N}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] (N üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron var) şeklinde olmalıdır.
👉 Bu ifade yanlıştır.
✅ Yanlış Lewis yapısı E seçeneğindedir.
9. Sınıf Kimya: Bağlar, Apolarlık, Polarlık, Lewis Yapısı, Dipol Çözümlü Sorular
Soru 1:
Aşağıda verilen atomların Lewis sembollerini çiziniz.
a) Lityum (\(_3\)Li)
b) Oksijen (\(_8\)O)
c) Klor (\(_{17}\)Cl)
Çözüm:
💡 Lewis sembolü, bir elementin değerlik elektronlarını sembolü etrafında noktalarla gösteren yapıdır. Değerlik elektron sayısını bulmak için atom numarası verilen elementlerin elektron dağılımını yapmalıyız.
Aşağıdaki moleküllerden hangisinin bağ polarlığı ve molekül polarlığı durumu doğru verilmiştir? (Atomların elektronegatiflik değerleri: H: 2.20, C: 2.55, O: 3.44)
Molekül
I. \(H_2O\)
II. \(CO_2\)
III. \(CH_4\)
💡 Molekül polarlığı, hem bağ polarlığına hem de molekül geometrisine bağlıdır.
📌 I. \(H_2O\) (Su):
Bağ polarlığı: H-O bağında elektronegatiflik farkı \(|3.44 - 2.20| = 1.24\) olduğundan, H-O bağı polardır.
Molekül polarlığı: Su molekülünün Lewis yapısı çizildiğinde, merkez atom oksijenin üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur ve molekül "açısal" bir geometriye sahiptir. Bu asimetrik yapı nedeniyle dipol momentler birbirini götürmez. Bu yüzden \(H_2O\) molekülü polardır.
👉 I. için: Polar bağ, Polar molekül.
📌 II. \(CO_2\) (Karbondioksit):
Bağ polarlığı: C=O bağında elektronegatiflik farkı \(|3.44 - 2.55| = 0.89\) olduğundan, C=O bağı polardır.
Molekül polarlığı: Karbondioksit molekülünün Lewis yapısı çizildiğinde, merkez atom karbonun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz ve molekül "doğrusal" bir geometriye sahiptir. C=O bağlarının dipol momentleri zıt yönlü ve eşit büyüklükte olduğu için birbirini götürür. Bu yüzden \(CO_2\) molekülü apolardır.
👉 II. için: Polar bağ, Apolar molekül.
📌 III. \(CH_4\) (Metan):
Bağ polarlığı: C-H bağında elektronegatiflik farkı \(|2.55 - 2.20| = 0.35\) olduğundan, C-H bağı polardır.
Molekül polarlığı: Metan molekülünün Lewis yapısı çizildiğinde, merkez atom karbonun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz ve molekül "düzgün dörtyüzlü" bir geometriye sahiptir. C-H bağlarının dipol momentleri simetrik bir şekilde yerleştiği için birbirini götürür. Bu yüzden \(CH_4\) molekülü apolardır.
👉 III. için: Polar bağ, Apolar molekül.
Seçenekleri kontrol ettiğimizde:
A) I: Polar bağ, Polar molekül (Doğru)
B) II: Apolar bağ, Apolar molekül (Bağ polardır, yanlış)
C) III: Polar bağ, Polar molekül (Molekül apolardır, yanlış)
D) I: Apolar bağ, Polar molekül (Bağ polardır, yanlış)
E) II: Polar bağ, Polar molekül (Molekül apolardır, yanlış)
✅ Doğru cevap A seçeneğidir.
Soru 3:
Aşağıda verilen Lewis yapısına sahip molekül ile ilgili;
\[ \quad \text{H} - \underline{\text{C}} \equiv \underline{\text{N}} : \quad \]
I. Bağlayıcı elektron çifti sayısı 3'tür.
II. Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 1'dir.
III. Molekül polardır.
yargılarından hangileri doğrudur? (\(_{1}\)H, \(_{6}\)C, \(_{7}\)N)
Çözüm:
💡 Verilen Lewis yapısı HCN (Hidrojen Siyanür) molekülüne aittir. Yargıları tek tek inceleyelim.
📌 I. Bağlayıcı elektron çifti sayısı 3'tür.
Lewis yapısında, atomlar arasında paylaşılan her bir çizgi (bağ), bir bağlayıcı elektron çiftini temsil eder.
H-C arasında 1 tane tekli bağ, C≡N arasında 1 tane üçlü bağ bulunmaktadır.
Toplam bağ sayısı: 1 (tekli) + 3 (üçlü) = 4'tür. Bu da 4 bağlayıcı elektron çifti demektir.
👉 Bu ifade yanlıştır.
📌 II. Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 1'dir.
Lewis yapısında, atomların etrafındaki ancak bağ oluşumuna katılmayan elektron noktaları, ortaklanmamış elektron çiftlerini gösterir.
Hidrojen ve karbon atomlarının üzerinde ortaklanmamış elektron çifti yoktur. Azot atomunun üzerinde ise 2 nokta, yani 1 çift ortaklanmamış elektron bulunmaktadır.
👉 Bu ifade doğrudur.
📌 III. Molekül polardır.
HCN molekülü doğrusal bir yapıya sahiptir. Ancak H-C ve C≡N bağları farklı atomlar arasında olduğu için bağ polarlıkları birbirinden farklıdır.
Ayrıca, azot atomunun üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti, molekülün genel elektron yoğunluğunu asimetrik hale getirir.
Bağ dipol momentleri birbirini tam olarak götürmez. Bu nedenle HCN molekülü polardır.
👉 Bu ifade doğrudur.
✅ Sonuç olarak II ve III. yargılar doğrudur.
Soru 4:
Aşağıdaki tabloda bazı moleküllerin Lewis yapıları ve geometrileri verilmiştir.
Molekül | Lewis Yapısı | Geometri | Apolarlık/Polarlık
I. \(N_2\) | \( : N \equiv N : \) | Doğrusal | Apolar
II. \(NH_3\) | \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{N}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] (N üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron var) | Üçgen Piramit | Polar
Buna göre, tablodaki bilgilerden hangileri doğrudur?
(Atom numaraları: \(_{6}\)C, \(_{7}\)N, \(_{17}\)Cl. Elektron negatiflikler: N: 3.04, H: 2.20, C: 2.55, Cl: 3.16)
Çözüm:
💡 Her bir molekülün Lewis yapısını, geometrisini ve polarlığını ayrı ayrı değerlendirelim.
📌 I. \(N_2\) (Azot):
Lewis Yapısı: \( : N \equiv N : \). Her iki azot atomu da oktetini tamamlamıştır. Doğru.
Geometri: İki atomlu moleküller her zaman doğrusaldır. Doğru.
Apolarlık/Polarlık: N-N bağı, aynı atomlar arasında olduğu için elektronegatiflik farkı sıfırdır. Bu nedenle bağ apolardır ve molekül de apolardır. Doğru.
👉 I. öncülündeki tüm bilgiler doğrudur.
📌 II. \(NH_3\) (Amonyak):
Lewis Yapısı: Merkez atom N üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron ve 3 adet H atomu ile tekli bağlar bulunur. (Verilen şekil N üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftini göstermemiş, ancak açıklama kısmında belirtilmiş. Bu Lewis yapısının tamamlanmış hali doğrudur).
Geometri: Merkez atom azotun üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron bulunması ve üç adet bağlayıcı çift olması nedeniyle molekül geometrisi "üçgen piramit"tir. Doğru.
Apolarlık/Polarlık: N-H bağları arasındaki elektronegatiflik farkı \(|3.04 - 2.20| = 0.84\) olduğundan bağlar polardır. Molekülün üçgen piramit geometrisi ve merkez atomdaki ortaklanmamış elektron çifti nedeniyle dipol momentler birbirini götürmez. Bu nedenle \(NH_3\) molekülü polardır. Doğru.
👉 II. öncülündeki tüm bilgiler doğrudur.
📌 III. \(CCl_4\) (Karbon Tetraklorür):
Lewis Yapısı: Merkez atom C, 4 adet Cl atomu ile tekli bağlar yapar. C atomunun okteti tamamlanmıştır. Cl atomlarının üzerinde de 3'er adet ortaklanmamış elektron çifti bulunur (şekilde gösterilmiş). Doğru.
Geometri: Merkez atom karbonun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaması ve dört adet bağlayıcı çift olması nedeniyle molekül geometrisi "düzgün dörtyüzlü"dür. Doğru.
Apolarlık/Polarlık: C-Cl bağları arasındaki elektronegatiflik farkı \(|3.16 - 2.55| = 0.61\) olduğundan bağlar polardır. Ancak molekülün düzgün dörtyüzlü geometrisi simetrik olduğu için bağ dipol momentleri birbirini götürür. Bu nedenle \(CCl_4\) molekülü apolardır. Doğru.
👉 III. öncülündeki tüm bilgiler doğrudur.
✅ Tablodaki tüm bilgiler doğrudur.
Soru 5:
Bir X elementinin atom numarası 17'dir. Y elementi ise atom numarası 1 olan bir elementtir. Bu iki element arasında oluşan kararlı molekül \(XY\) ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Lewis yapısı \(Y-\underline{X}:\) şeklindedir. (X üzerinde 3 çift ortaklanmamış elektron)
B) Bağlayıcı elektron çifti sayısı 1'dir.
C) Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 3'tür.
D) Bağ apolardır.
E) Molekül polardır.
Çözüm:
💡 Öncelikle X ve Y elementlerini belirleyelim ve Lewis sembollerini çizelim.
📌 X elementi: Atom numarası 17. Elektron dağılımı: 1s\(^2\) 2s\(^2\) 2p\(^6\) 3s\(^2\) 3p\(^5\). Değerlik elektron sayısı 7'dir. Bu element Klor (Cl)'dur. Lewis sembolü:
\[ \quad \cdot \! \! \underline{\text{X}} \! \! \cdot \quad \]
\[ \quad \cdot \! \! \cdot \quad \]
\[ \quad \cdot \quad \]
📌 Y elementi: Atom numarası 1. Elektron dağılımı: 1s\(^1\). Değerlik elektron sayısı 1'dir. Bu element Hidrojen (H)'dir. Lewis sembolü: Y⋅
Şimdi \(XY\) molekülünün (yani HCl molekülünün) Lewis yapısını oluşturalım. Y (H) bir elektronunu, X (Cl) de bir elektronunu paylaşarak tekli kovalent bağ oluşturur. X (Cl) oktetini tamamlarken, Y (H) dubletini tamamlar.
\[ \quad \text{Y} - \underline{\text{X}} : \quad \]
\[ \quad \cdot \! \! \cdot \quad \]
\[ \quad \cdot \quad \]
Bu Lewis yapısına göre ifadeleri değerlendirelim:
A) Lewis yapısı \(Y-\underline{X}:\) şeklindedir. (X üzerinde 3 çift ortaklanmamış elektron)
Yukarıda çizdiğimiz Lewis yapısı ile uyumludur. X (Cl) üzerinde 3 çift ortaklanmamış elektron (6 nokta) bulunur. Y (H) ile tekli bağ yapar.
👉 Bu ifade doğrudur.
B) Bağlayıcı elektron çifti sayısı 1'dir.
Y ile X arasında bir adet tekli bağ bulunmaktadır. Bu da 1 adet bağlayıcı elektron çifti demektir.
👉 Bu ifade doğrudur.
C) Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 3'tür.
X (Cl) atomu üzerinde 6 elektron, yani 3 çift ortaklanmamış elektron bulunmaktadır. Y (H) atomu üzerinde ise ortaklanmamış elektron yoktur.
👉 Bu ifade doğrudur.
D) Bağ apolardır.
X (Cl) ve Y (H) farklı atomlardır ve elektronegatiflikleri farklıdır. (Cl'nin elektronegatifliği H'den daha yüksektir).
Farklı atomlar arasında oluşan kovalent bağlar, elektronegatiflik farkı varsa polardır. Bu durumda H-Cl bağı polardır.
👉 Bu ifade yanlıştır.
E) Molekül polardır.
İki atomlu moleküllerde bağ polarsa, molekül de polardır. H-Cl bağı polar olduğu için, molekül de polardır.
👉 Bu ifade doğrudur.
✅ Yanlış ifade D seçeneğidir.
Soru 6:
Aşağıdaki moleküllerden hangisinin apolar yapıda olması beklenir?
A) \(H_2S\) (\(_{1}\)H, \(_{16}\)S)
B) \(PCl_3\) (\(_{15}\)P, \(_{17}\)Cl)
C) \(BF_3\) (\(_{5}\)B, \(_{9}\)F)
D) \(HCN\) (\(_{1}\)H, \(_{6}\)C, \(_{7}\)N)
E) \(SO_2\) (\(_{16}\)S, \(_{8}\)O)
Çözüm:
💡 Molekülün apolar olması için bağların apolar olması veya polar bağların simetrik bir şekilde yerleşerek dipol momentlerinin birbirini götürmesi gerekir. Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti bulunmayan ve etrafındaki atomlar aynı olan simetrik yapılı moleküller genellikle apolardır.
📌 A) \(H_2S\): Kükürt (S) 6A grubunda, Hidrojen (H) 1A grubundadır. S atomu 2 bağ yapar ve üzerinde 2 çift ortaklanmamış elektron bulunur. Bu durum \(H_2O\) molekülüne benzer, molekül geometrisi "açısal"dır. S-H bağları polar olduğu için ve molekül açısal olduğu için dipol momentler birbirini götürmez. Bu molekül polardır.
📌 B) \(PCl_3\): Fosfor (P) 5A grubunda, Klor (Cl) 7A grubundadır. P atomu 3 bağ yapar ve üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron bulunur. Bu durum \(NH_3\) molekülüne benzer, molekül geometrisi "üçgen piramit"tir. P-Cl bağları polar olduğu için ve molekül üçgen piramit olduğu için dipol momentler birbirini götürmez. Bu molekül polardır.
📌 C) \(BF_3\): Bor (B) 3A grubunda, Flor (F) 7A grubundadır. B atomu 3 bağ yapar ve üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz. Molekül geometrisi "düzlem üçgen"dir. B-F bağları polar olmasına rağmen, bu simetrik geometri nedeniyle bağ dipol momentleri birbirini götürür. Bu molekül apolardır. (Bor oktet boşluğu gösteren bir istisnadır, 6 elektronla kararlı olabilir.)
📌 D) \(HCN\): Hidrojen (H) 1A, Karbon (C) 4A, Azot (N) 5A grubundadır. Daha önceki örnekte incelendiği gibi, bu molekül doğrusal olmasına rağmen C-H ve C≡N bağ polarlıkları farklıdır ve N üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti de asimetriye katkıda bulunur. Bu molekül polardır.
📌 E) \(SO_2\): Kükürt (S) 6A, Oksijen (O) 6A grubundadır. S atomu 2 bağ yapar ve üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron bulunur. Molekül geometrisi "açısal"dır. S-O bağları polar olduğu için ve molekül açısal olduğu için dipol momentler birbirini götürmez. Bu molekül polardır.
✅ Apolar yapıda olması beklenen molekül C) \(BF_3\)'tür.
Soru 7:
Aşağıdaki moleküllerden hangisi apolar kovalent bağ içerir?
A) \(HCl\)
B) \(H_2O\)
C) \(O_2\)
D) \(CO_2\)
E) \(NH_3\)
Çözüm:
💡 Apolar kovalent bağ, aynı tür atomlar arasında veya elektronegatiflik farkı çok az olan atomlar arasında oluşan kovalent bağdır. Bu tür bağlarda elektronlar eşit veya neredeyse eşit şekilde paylaşılır.
Seçenekleri inceleyelim:
📌 A) \(HCl\): Hidrojen ve Klor farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için H-Cl bağı polar kovalent bağdır.
📌 B) \(H_2O\): Hidrojen ve Oksijen farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için O-H bağları polar kovalent bağlardır.
📌 C) \(O_2\): İki adet Oksijen atomu arasında oluşmuştur. Aynı atomlar arasında olduğu için elektronegatiflik farkı sıfırdır. Bu nedenle O=O bağı apolar kovalent bağdır.
📌 D) \(CO_2\): Karbon ve Oksijen farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için C=O bağları polar kovalent bağlardır. (Molekül apolar olsa da bağlar polardır.)
📌 E) \(NH_3\): Azot ve Hidrojen farklı atomlardır. Elektronegatiflik farkı olduğu için N-H bağları polar kovalent bağlardır.
✅ Apolar kovalent bağ içeren molekül C) \(O_2\)'dir.
Soru 8:
Bir X atomu ile bir Y atomu arasında oluşan bileşik ile ilgili aşağıdaki bilgiler verilmiştir:
Sıvı halde elektriği iletmez.
Suda çözündüğünde çözeltisi elektriği iletmez.
Lewis yapısında ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur.
Bağları polardır.
Buna göre bu bileşik aşağıdakilerden hangisi olabilir?
A) \(NaCl\) (İyonik bileşik)
B) \(CH_4\) (Apolar kovalent molekül)
C) \(H_2O\) (Polar kovalent molekül)
D) \(MgF_2\) (İyonik bileşik)
E) \(O_2\) (Apolar kovalent molekül)
Çözüm:
💡 Verilen bilgileri tek tek değerlendirerek doğru bileşiği bulalım.
📌 "Sıvı halde elektriği iletmez."
İyonik bileşikler (NaCl, \(MgF_2\)) katı halde elektriği iletmezken, sıvı halde (erimiş) veya sulu çözeltilerinde iyon hareketliliği sayesinde elektriği iletirler.
Kovalent bileşikler ise sıvı halde elektriği iletmezler (istisnalar hariç, 9. sınıf müfredatında genellikle iletmez kabul edilir).
İyonik bileşiklerin sulu çözeltileri elektriği iletir. Kovalent bileşiklerin çoğu (asitler ve bazlar hariç) suda çözündüğünde iyonlaşmadığı için çözeltileri elektriği iletmez.
Yine A ve D seçenekleri elenir.
Bu bilgi aynı zamanda \(HCl\) gibi polar kovalent bileşiklerin suda iyonlaşarak elektriği iletebileceği durumları da eler. Ancak \(H_2O\), \(CH_4\), \(O_2\) gibi moleküllerin saf halleri veya suda çözeltileri elektriği iletmez (su zayıf iletkendir ama burada genel kuraldan bahsediliyor).
📌 "Lewis yapısında ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur."
\(CH_4\) (Metan) molekülünde merkez atom karbonun veya hidrojenlerin üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz.
\(O_2\) (Oksijen) molekülünde her iki oksijen atomu üzerinde de ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur.
\(H_2O\) (Su) molekülünde merkez atom oksijen üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur.
Bu bilgiye göre B seçeneği elenir.
📌 "Bağları polardır."
\(O_2\) molekülünde O=O bağı aynı atomlar arasında olduğu için apolar kovalent bağdır.
\(H_2O\) molekülünde O-H bağları farklı atomlar arasında olduğu için polar kovalent bağlardır.
Bu bilgiye göre E seçeneği elenir.
Tüm bu bilgiler ışığında, kalan tek seçenek C) \(H_2O\)'dur. Su, sıvı halde elektriği iletmez (çok zayıf iletken), saf suyun çözeltisi elektriği iletmez, Lewis yapısında oksijen üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur ve O-H bağları polardır.
✅ Doğru cevap C seçeneğidir.
Soru 9:
Aşağıda verilen Lewis yapılarından hangisi yanlıştır? (\(_{1}\)H, \(_{6}\)C, \(_{7}\)N, \(_{8}\)O)
A) \(H_2\) : \(H-H\)
B) \(CH_4\) : \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{C}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \]
C) \(O_2\) : \( \underline{\text{O}} = \underline{\text{O}} \) (Her O üzerinde 2 çift ortaklanmamış elektron var)
D) \(N_2\) : \( : N \equiv N : \)
E) \(NH_3\) : \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{N}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] (N üzerinde ortaklanmamış elektron yok)
Çözüm:
💡 Lewis yapılarının doğruluğunu kontrol ederken, atomların değerlik elektron sayılarına ve oktet/dublet kuralına uyup uymadıklarına dikkat etmeliyiz.
📌 A) \(H_2\):
H'nin değerlik elektronu 1'dir. İki H atomu birer elektron paylaşarak tekli bağ oluşturur. Her H atomu dubletini (2 elektron) tamamlar. Lewis yapısı \(H-H\) doğrudur.
📌 B) \(CH_4\):
C'nin değerlik elektronu 4'tür. H'nin değerlik elektronu 1'dir. C atomu 4 H atomuyla tekli bağ yapar. C atomu oktetini (8 elektron), H atomları dubletini tamamlar. Verilen Lewis yapısı doğrudur.
📌 C) \(O_2\):
O'nun değerlik elektronu 6'dır. İki O atomu arasında çift bağ oluşur ve her O atomunun üzerinde 2 çift ortaklanmamış elektron kalır. Böylece her O atomu oktetini tamamlar (4 bağlayıcı + 4 ortaklanmamış = 8 elektron). Verilen Lewis yapısı doğrudur.
📌 D) \(N_2\):
N'nin değerlik elektronu 5'tir. İki N atomu arasında üçlü bağ oluşur ve her N atomunun üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron kalır. Böylece her N atomu oktetini tamamlar (6 bağlayıcı + 2 ortaklanmamış = 8 elektron). Verilen Lewis yapısı doğrudur.
📌 E) \(NH_3\):
N'nin değerlik elektronu 5'tir. H'nin değerlik elektronu 1'dir. N atomu 3 H atomuyla tekli bağ yapar. Bu durumda N atomu 3x2=6 bağ elektronuna sahip olur. N'nin oktetini tamamlaması için 2 elektrona daha ihtiyacı vardır. Bu 2 elektron, N atomunun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti olarak bulunmalıdır.
Verilen Lewis yapısında N atomunun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti gösterilmemiştir. Bu haliyle N atomu oktetini tamamlamamıştır (6 elektronu vardır).
Doğru Lewis yapısı: \[ \quad \underline{\text{H}} - \underline{\text{N}} - \underline{\text{H}} \quad \] \[ \quad \quad | \quad \] \[ \quad \quad \underline{\text{H}} \quad \] (N üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron var) şeklinde olmalıdır.