Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)
- 1. Ecz. Fatma
- 2. Lewis kuram脹 ile 巽izilen yap脹lar, bize molek端lde ba yapan elektronlar yani balar ve atomlar 端zerindeki ortaklanmam脹 elektronlar hakk脹nda bilgi verir, ancak ger巽ek molek端l geometrileri hakk脹nda bilgi vermez. Molek端l (geometrisi), molek端ldeki atomlar脹n 端巽 boyutlu d端zenini yani molek端lde hangi atomun hangi atoma baland脹脹n脹 ve atomlar aras脹ndaki yakla脹k ba a巽脹lar脹n脹 g旦sterir. Ecz. Fatma 赫
- 3. Genelde ba uzunluklar脹 ve ba a巽脹lar脹 deneylerle belirlenmelidir. Bununla beraber Lewis yap脹s脹ndaki merkez atomu 巽evresindeki elektronlar脹n say脹s脹 bilinirse, molek端l veya iyonun geometrisi hakk脹nda yakla脹k bir tahminde bulunulabilir. Molek端l geometrilerini 巽eitli y旦ntemler ile belirlemek m端mk端nd端r. Deerlik Kabuu ifti 聴tmesi Kuram脹 (VSEPR)molek端llerin geometrilerini belirlemek i巽in kullan脹lan kuramlardan biridir. Ecz. Fatma 赫
- 4. Bu yakla脹m脹n temeli deerlik tabakas脹ndaki (ba yapan elektronlar脹 bulunduran tabaka) elektronlar脹n birbirini itmesidir. Bir molek端le ilikin molek端ler geometrinin, elektronlar脹n birbirini itmesini en aza indirdii varsay脹l脹r. Bu yakla脹ma deerlik kabuu/tabakas脹 elektron 巽ifti itme modeli (VSEPR modeli)" denir. Bu model yard脹m脹yla, molek端llerin (ve iyonlar脹n) geometrisi sistematik bir ekilde tahmin edilebilmektedir. Ecz. Fatma 赫
- 5. Deerlik Kabuu Elektron ifti 聴tmesi (VSEPR) Kuram脹 Bir molek端lde merkez atom 端zerindeki elektron da脹l脹m脹na bakarak molek端l geometrisini tahmin etmek i巽in kullan脹lan VSEPR kuram脹 1940 y脹l脹nda N. Sidgvick ve H. Powel tarafndan ortaya at脹lm脹, daha sonra 1960 y脹llar脹nda R. Gillespie ve R. Nyholm teoriyi daha da gelitirmilerdir. Bu teori esas olarak merkez atomu 端zerindeki deerlik elektron 巽iftlerinin aras脹ndaki itme kuvvetlerinin en az olacak ekilde (geometride) d端zenlenmesi esas脹na dayan脹r. Ecz. Fatma 赫
- 6. VSEPR kuram脹nda, molek端lde merkez atom 端zerinde yer alan elektron 巽iftlerinin da脹lmas脹n脹n oluturduu geometri ile molek端ldeki atomlar脹n 巽ekirdeklerinin oluturduu geometri birbirinden farkl脹 olabilir. Bu fark脹n nedeni, merkez atom etraf脹ndaki elektron 巽iftlerinin baz脹lar脹n脹n ortaklanmam脹, yani ba yap脹m脹na kat脹lmam脹 olmas脹d脹r. Ecz. Fatma 赫
- 7. Bu iki durum aras脹nda kar脹脹kl脹k olumamas脹 i巽in merkez atom etraf脹ndaki elektron 巽iftlerinin da脹l脹m geometrisine elektron grubu geometrisi, atom 巽ekirdeklerinin oluturaca脹 geometriye de, (yap脹n脹n ger巽ek geometrisi) molek端l geometrisi denir. Molek端l geometrisi, sadece merkez atomun b端t端n elektron 巽iftleri balay脹c脹 elektron 巽ifti olduu zaman elektron grubu geometrisi ile ayn脹 olur. (AXn tipi molek端llerde g旦zlenir) Ecz. Fatma 赫
- 8. Bu iki durum aras脹nda kar脹脹kl脹k olumamas脹 i巽in merkez atom etraf脹ndaki elektron 巽iftlerinin da脹l脹m geometrisine elektron grubu geometrisi, atom 巽ekirdeklerinin oluturaca脹 geometriye de, (yap脹n脹n ger巽ek geometrisi) molek端l geometrisi denir. Molek端l geometrisi, sadece merkez atomun b端t端n elektron 巽iftleri balay脹c脹 elektron 巽ifti olduu zaman elektron grubu geometrisi ile ayn脹 olur. (AXn tipi molek端llerde g旦zlenir) Ecz. Fatma 赫
- 9. 聴ster kimyasal bal脹, ister payla脹lmam脹 elektron 巽ifti olsun elektronlar birbirlerini iterler. Elektron 巽iftleri, atom etraf脹nda itmeyi en aza indirecek ekilde y旦nlenirler. Bunun sonucunda molek端llerin kendilerine 旦zg端 geometrik ekilleri oluur. VSEPR kuram脹na g旦re, molek端llerdeki elektron 巽iftleri merkez atom etraf脹nda y旦nlenirken molek端l端n ekli bu elektron 巽iftleri etraf脹nda deil, atomlar脹n 巽ekirdeklerinin bulunduklar脹 yerlerle belirlenir. Bu y旦nlenmeler sonunda molek端ller kendilerine 旦zg端 farkl脹 geometriler olutururlar. Ecz. Fatma 赫
- 10. VSEPR kuram脹 ile bir molek端l端n geometrisinin doru olarak belirlenmesinde izlenecek ad脹mlar: 1.Molek端l veya 巽ok atomlu iyonun Lewis yap脹s脹 巽izilir. 2.Merkez atom etraf脹ndaki elektron 巽iftlerini say脹s脹 ve bunlar脹n balay脹c脹 巽ift ve ortaklanmam脹 elektron 巽ifti olarak say脹lar脹 ayr脹 ayr脹 belirlenir. ift ve 端巽l端 balar tek bam脹 gibi dikkate al脹n脹r. 3.Merkez atom etraf脹nda elektron grubu geometrisi belirlenir. 4.Merkez atom etraf脹nda dier atom 巽ekirdeklerinin oluturduu geometri tespit edilir. Ecz. Fatma 赫
- 11. Teori aa脹daki kurallarla 旦zetlenebilir. 1.T端m elektron 巽iftleri ba yapm脹sa; 聴ki elektron 巽ifti : Dorusal 巽 elektron 巽ifti : 巽gen d端zlem D旦rt elektron 巽ifti : D端zg端n d旦rt y端zl端 Be elektron 巽ift : 巽gen bi piramit Alt脹 elektron 巽ifti : D端zg端n sekiz y端zl端 Ecz. Fatma 赫
- 12. Ecz. Fatma 赫
- 13. 2.Elektron 巽iftlerinden bir k脹sm脹 ba yapmam脹 ise; Ba yapmam脹 elektron 巽iftleri en geni taraf脹 yani 端巽gen bi piramit yap脹da ekvatoryal; eer t端m taraflar eitse, ba yapmam脹 elektron 巽iftleri birbirlerine g旦re trans olacakt脹r. Ortaklanmam脹 elektron 巽iftleri balay脹c脹 elektron 巽iftlerine g旦re daha 巽ok yer kaplarlar. Bunun sonucunda baa girmeyen iki elektron 巽ifti aras脹ndaki itme, iki balay脹c脹 巽ift aras脹ndakine g旦re daha b端y端kt端r. Ecz. Fatma 赫
- 14. Ecz. Fatma 赫
- 15. 3.ift balar tek balardan daha b端y端k hacim kaplarlar. Elektronegatif s端bstit端entlere bal脹 elektron 巽iftleri elektropozitif s端bstit端entlere bal脹 elektron 巽iftlerinden daha az hacim kaplarlar. Merkez atom 3. periyot veya daha aa脹larda ise iki ihtimal vard脹r. a-Eer s端bstit端entler oksijen atomlar veya halojen atomlar ise yukar脹daki kurallar uygulanr. b-Eer s端bstit端entler halojenlerden daha az elektronegatif ise ba yapmam脹 elektron 巽ifti s orbitalini igal edecek ve balanma p orbitalleri 端zerinden olacak, ba a巽l脹ar脹 da yakla脹k 90属 olacakt脹r. Ecz. Fatma 赫
- 16. Merkez atom 端zerinde ortaklanmam脹 elektron bulundurmayan molek端ller
- 17. Merkez atom 端zerinde ortaklanmam脹 elektron 巽ifti bulundurmayan bir molek端lde, ba elektron 巽iftleri ile ortaklanmam脹 elektron 巽iftlerin toplam say脹s脹n脹 g旦stermek i巽in molek端l AXn eklinde g旦sterilir. Ecz. Fatma 赫
- 18. AXn A: Merkez atomu X: Ba yapm脹 (u巽) atomu veya grubu n: Merkez atoma balanm脹 u巽 atom veya grup say脹s脹n脹 Ecz. Fatma 赫
- 19. AX AX tipi molek端ller iki atomlu olup dorusald脹rlar. Bu tip molek端llerde ba a巽脹s脹ndan s旦z edilemez. HH ve HF molek端lleri AX tipi molek端llere 旦rnek olarak verilebilir. Ecz. Fatma 赫
- 20. AX2 Merkez atoma sadece iki atomun bal脹 olduu BeCl2 gibi molek端ller bu tip molek端llerdir. Berilyumun atom numaras脹 d旦rt olup deerlik elektron say脹s脹 ikidir ve klor atomlar脹ndan birer elektronu ortak kullanarak iki kovalent ba yapar. Ba elektron 巽iftlerinin birbirleri minumum itme d端zeni balar脹n 180属 lik a巽脹 ile konumlanmalar脹 ile m端mk端n olur. Aa脹da BeCl2 molek端l ekli verilmitir. Bu durumdaAX2 tipi molek端llerin geometrisi dorusal (巽izgisel) dir. Ecz. Fatma 赫
- 21. AX3 Bu tip molek端le bor triklor端r (BCl3) 旦rnek verilebilir. Merkez atom 端zerinde 端巽 elektron 巽iftine sahip olup 端巽端n端 de ba i巽in kullanm脹t脹r ve hi巽 ortaklanmam脹 elektron 巽ifti yoktur. Bu 端巽 巽ift elektronun, 端巽端 borun deerlik elektronu dier 端巽端 de 端巽 klor atomundan gelen birer elektrondur. Kurama g旦re, 端巽 巽ift elektronun birbirini minumum itmesi, bu elektron 巽iftlerin birbirlerine g旦re 120属 a巽脹yla konumlanmalar脹 durumunda ger巽ekleir. Dolay脹s脹yla BCl3 gibi AX3 tipi molek端llerin geometrileri d端zlem 端巽gendir. BCl3 端n ekli aa脹da verilmitir. Ecz. Fatma 赫
- 22. AX4 Bu tip molek端le 旦rnek olarak metan (CH4) verilebilir. Karbon merkez atomu 端zerinde her biri bir H atomu ile kimyasal balanmay脹 salayan d旦rt adet elektron 巽ifti yer al脹r. D旦rt 巽ift elektronun minumum itme ile d端zenlenmesindeki yap脹, CH balar脹n脹n birbirlerinden 109,5属 lik a巽脹larla ayr脹ld脹脹 d端zg端n d旦rty端zl端 (tetrahedral) yap脹d脹r. Metan脹n ekli aa脹da verilmitir. Ecz. Fatma 赫
- 23. AX5 Bu tip bir molek端l i巽in 旦rnek olarak fosfor pentaflor端r(PF5) verilebilir. Merkez atom P 端zerindeki be elektron 巽iftinin tamam脹 ba oluturmutur. Be 巽ift elektronun birbirlerini itme kuvvetlerinin minumuma indii geometri 端巽gen 巽ift piramittir. 巽gen 巽ift piramit, tabanlar脹 ortak ve ekenar 端巽genolan iki piramitli bir yap脹d脹r. Ecz. Fatma 赫
- 24. Bu geometride ekvatoral b旦lge olarak adland脹r脹lan ve ekenar 端巽genin k旦elerinde 端巽 tane u巽 atom F atomu ve ekenar 端巽geninmerkezinde merkez atom P bulunur. Bu durumda bu b旦lgedeki PF ba a巽脹lar脹120属 dir. Aksiyel (eksenel) b旦lge olarak adland脹r脹lan b旦lge, ekenar 端巽genin alt脹ndave 端st端nde yer al脹r. Burada PF balar脹 端巽gen d端zlemine 90属 lik a巽脹larda bulunurlar. 聴ki aksiyel ba aras脹ndaki a巽脹 180属 dir. Sonu巽taAX5 tipi molek端ller 端巽gen 巽ift piramit geometriye sahiptirler. Ecz. Fatma 赫
- 25. AX6 K端k端rt hekzaflor端r (SF6) bu tip molek端le 旦rnek olarak verilebilir. SF6 n脹n merkez atomu k端k端rt端n 端zerinde alt脹 elektron 巽ifti bulunur ve bu elektronlar脹n birbirini itme kuvvetlerinin minumuma indii geometri d端zg端n sekizy端zl端 (oktahedron) dur. Bu geometri tabanlar脹 ortak ve kare olan iki piramitli bir yap脹d脹r. SF6 de alt脹 flor atomunun d旦rd端 ekvatoral b旦lgede karenin k旦elerinde yer al脹r, dier iki flor atomuda kare d端zlem b旦lgenin alt ve 端st端nde bulunur. Bu geometride b端t端n ba a巽脹lar脹 90属 olup b端t端n konumlar edeer durumdad脹r. Merkez S atomu kare d端zlem b旦lgenin ortas脹nda yer al脹r. SF6 n脹n yap脹s脹 aa脹da verilmitir. Sonu巽ta AX6 tipi molek端ller d端zg端n sekizy端zl端 geometriye sahiptirler. Ecz. Fatma 赫
- 26. Merkez atom 端zerinde ortaklanmam脹 elektron bulunduran molek端ller
- 27. Merkez atom 端zerinde ortaklanmam脹 elektron 巽ifti bulunduran bir molek端lde, ba elektron 巽iftleri ile ortaklanmam脹 elektron 巽iftlerin toplam say脹s脹n脹 g旦stermek i巽in molek端l AXnEm eklinde g旦sterilir. Ecz. Fatma 赫
- 28. AXnEm A: Merkez atomu X: Ba yapm脹 (u巽) atomu veya grubu E: A 端zerindeki ortaklanmam脹 elektron 巽iftini g旦sterir. n: Merkez atoma balanm脹 u巽 atom veya grup say脹s脹n脹 m:A 端zerindeki ortaklanmam脹 elektron 巽ifti say脹s脹n脹 belirtir. Ecz. Fatma 赫
- 29. B旦yle bir molek端lde ortaklanmam脹 elektron 巽iftleri (OE), balay脹c脹 (ba yapm脹) elektron (BE) 巽iftlerine g旦re daha fazla hacim kaplar ve daha b端y端k itme g端c端ne sahiptirler. Elektron 巽iftleri aras脹ndaki itme kuvveti kuvvetliden zay脹fa doru 旦yle s脹ralanabilir: OE 巽iftiOE 巽ifti > OE 巽iftiBE 巽ifti > BE 巽iftiBE 巽ifti Ecz. Fatma 赫
- 30. AX2E tipi molek端ller kalay(II) klor端r (SnCl2) Sn: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2 Cl:1s22s22p63s23p5 Kalay atomunun (IVA grubu) 4 deerlik elektronu vard脹r ve her bir klor atomu da kovalent balara bir elektron katk脹da bulunduundan, kalay merkez atomu 端zerindeki elektron say脹s脹 alt脹 (端巽 巽ift elektron) olur. Kalay(II) klor端r端n Lewis yap脹s脹 巽izildiinde merkez atom 端zerinde 端巽 elektron 巽iftinden iki 巽iftinin ba yapmada kullan脹ld脹脹, bir elektronun 巽iftinin ise ortaklanmam olarak kald脹脹 g旦r端l端r. Ecz. Fatma 赫
- 31. Ancak, kalay atomu 端zerindeki bir elektron 巽ifti ortaklanmam脹 elektron 巽ifti olarak bulunmaktad脹r. Bu elektron 巽ifti ba elektron 巽iftlerine g旦re daha geni yer kaplar ve ba elektron 巽iftlerini iterek birbirlerine yaklat脹r脹r. Bu nedenle SnCl2 de ba a巽脹s脹 120属 den daha k端巽端k bir deer al脹r ve molek端l端n (ger巽ek) geometrisi a巽脹sal ya da b端k端lm端t端r. 巽 elektron 巽iftinin en ideal dizilimi AX3 tipi yap脹da g旦r端ld端端 gibi d端zlem 端巽gen yap脹d脹r ve bu elektron grubu geometrisidir. Ecz. Fatma 赫
- 32. AX3E tipi molek端ller Amonyak (NH3) bu tip molek端le 旦rnek olarak verilebilir. NH3 de merkez atomu azotun (VA grubu) 端zerinde be deerlik elektron ve 端巽 hidrojenden gelen 端巽 elektron ile toplam sekiz (d旦rt 巽ift) elektron bulunur. Molek端lde bu d旦rt 巽ift elektrondan 端巽 巽ifti ba oluumunda kullan脹l脹r ve bir 巽ift ortaklanmam脹 elektron olarak kal脹r. Ecz. Fatma 赫
- 33. Daha 旦nce g旦rd端端m端z gibi d旦rt elektron 巽ifti grubu i巽in ideal geometri d端zg端n d旦rty端zl端d端r, ancak NH3 de ortaklanmam elektron 巽iftinin itme kuvveti nedeniyle d端zg端n d旦rty端zl端 yap脹n脹n 109,5属 lik a巽脹lar脹 bir miktar daral脹r. Deneysel 旦l巽端mler, HNH ba a巽脹s脹n脹n 107,3属 olduunu g旦stermitir. Molek端l端n geometrisi 端巽gen piramit olur Ecz. Fatma 赫
- 35. AX2E2 tipi molek端ller Bu tipe 旦rnek su (H2O) molek端l端 verilebilir. H2O molek端l端nde merkez oksijen atomu, iki ba elektron 巽ifti ile iki ortaklanmam elektron 巽iftine yani toplam d旦rt elektron 巽iftine sahiptir. Daha 旦nce d旦rt elektron grubunun geometrisinin d端zg端n d旦rty端zl端 olduunu g旦rm端t端k. Ecz. Fatma 赫
- 36. Ancak, sudaki iki OH ba脹, oksijen atomu 端zerindeki iki ortaklanmam脹 elektron 巽ifti taraf脹ndan (NH3 molek端l端ndeki ba yapm脹 elektronlara g旦re daha fazla) itilerek aralar脹ndaki ba a巽脹s脹 daralt脹l脹r. Suda ba a巽脹s脹 HOH 104,5属 olarak 旦l巽端lm端 ve H2O un yap脹s脹 b端k端lm端 (a巽脹sal) bir yap脹d脹r. Ecz. Fatma 赫
- 37. Ecz. Fatma 赫
- 38. Merkez atom 端zerinde d旦rt 巽ift (ba yapm脹 ve ortaklanmam脹) elektron bulunan bir molek端lde, ideal d端zg端n d旦rty端zl端 yap脹da 109,5属 olan ba a巽脹s脹, NH3 ve H2O molek端llerinde g旦r端ld端端 gibi ortaklanmamI elektron 巽iftlerinin etkisi ile biraz daralmaktad脹r. VSEPR kuram脹, molek端l端n ideal geometrisindeki bozulman脹n y旦n端n端 belirlemesine kar脹n, bozunman脹n 旦l巽端s端 hakk脹nda fikir vermez. Ger巽ek deer ancak deneysel 旦l巽端mle bulunabilir Ecz. Fatma 赫
- 39. AX4E tipi molek端ller selenyum tetraklor端r端 (SeCl4) Bu molek端lde,VIA grubunda yer alan Se atomu alt脹 deerlik elektronundan d旦rd端n端 d旦rt klordan gelen d旦rt elektronla ortak kullanarak d旦rt kovalent ba yapar (elektronlar脹n d旦rt 巽ifti ba elektronudur) ve iki elektronu ortaklanmam脹 elektron 巽ifti olarak kal脹r. Ecz. Fatma 赫
- 40. Sonu巽ta bu molek端lde merkez atomu selenyumun 端zerinde be 巽ift elektron bulunur. Be elektron grubunun ideal geometrisinin 端巽gen 巽ift piramit olduunu g旦rm端t端k. Be 巽ift elektron grubunda ortaklanmam脹 elektron 巽ifti olduu zaman bunlar ekvatoral pozisyona yaz脹l脹r, 巽端nk端 bu b旦lgede elektron 巽iftleri 120属 lik a巽脹larda (aksiyel pozisyonlardakiler 90属 lik a巽脹larda) bulunur Ortaklanmam elektron 巽iftlerinin, badaki elektron 巽iftlerinden daha fazla hacim kaplad脹脹 ve komu elektron 巽iftlerini daha kuvvetli ittiini s旦ylemitik. Bu nedenle ortaklanmam脹 elektron 巽iftleri i巽in ekvatoral pozisyonlar daha uygun pozisyonlard脹r. Bu durumda d端zg端n olmayan tetrahedron yap脹 testere (tahteravalli) olarak adland脹r脹l脹r Ecz. Fatma 赫
- 41. Ecz. Fatma 赫
- 42. AX3E2, AX2E3, AX5E ve AX4E2 tipi molek端ller Merkez atomu 端zerinde be 巽ift veya alt脹 巽ift ve bu elektronlar脹n bir k脹sm脹 ortaklanmam脹 elektron 巽ifti olarak bulunduran molek端ller de vard脹r. Bunlar AX3E2 (ClF3), AX2E3 (XeF2), AX5E (BrF5) ve AX4E2 (XeF4) tiplerinde olabilmektedir. Bu tip molek端llerinde geometrileri yukar脹 da anlat脹lanlara benzer ekilde belirlenebilir. Ecz. Fatma 赫
- 43. AX3E2 (ClF3), Ecz. Fatma 赫
- 44. AX2E3 (XeF2), Ecz. Fatma 赫
- 45. AX5E (BrF5) ve Ecz. Fatma 赫
- 46. AX4E2 (XeF4) Ecz. Fatma 赫
- 47. ift ve 巽l端 Baa Sahip Molek端llerin Geometrileri VSEPR kuram脹nda, 巽ift ve 端巽l端 balar tek ba gibi d端端n端lerek molek端l geometrisi belirlenir. rnein fosgen ve etilen molek端llerinin geometrileri, bu molek端llerdeki karbon atomlar脹na 端巽 u巽 atom veya grup baland脹脹 ndan AX3 tipi molek端l eklinde d端端n端l端p belirlenmelidir. Ayr脹ca 巽ift ba, tek baa g旦re daha fazla hacim kaplad脹脹ndan bu tip molek端llerde ba a巽脹lar脹 ideal ba a巽脹lar脹ndan saparlar. Ecz. Fatma 赫
- 48. 巽l端 ba i巽eren molek端llerin de geometrileri benzer ekilde belirlenir. rnein hidrojen siyan端r (HCN) de karbon ile azot aras脹ndaki ba 端巽l端 bad脹r. Ancak bu ba tekmi gibi d端端n端ld端端nde karbon atomunun geometrisi AX2 tipi molek端l端n geometrisine benzer. Dolays脹yla HCN molek端l端 dorusald脹r. Ecz. Fatma 赫