1

“Nature of the Covalent Bond”

title of book by Linus Pauling first published in 1939 dedicated to G. N. Lewis

2

VBT, moleküllerdeki kovalent bağlanmayı kuantum mekaniği ile izah eder.

VBT, Lewis’in “atomlar arasında bağ oluşturan elektron çifleri” kavramına matematiksel yorum getirir.

VBT, göre iki atomun orbitalleri örtüşürse bir kovalent bağ meydana gelir.

Atom çevresindeki orbitallerin yönelmeleri geometriyi belirler ve VSEPR teorisini matematiksel olarak yorumlar.

. bağı: Bağ ekseni etrafında simetrik(tek lop örtüşür)

bağı: Bağ ekseni üzerinde düğüm düzlemi mevcuttur. (iki lop örtüşür)

−

−−−

3

Sigma BSigma Bağı Oluşumuağı OluşumuSigma BSigma Bağı Oluşumuağı Oluşumu

Two s Two s orbitals orbitals overlapoverlap

Two p Two p orbitals orbitals overlapoverlap

4

PiPi B Bağı Oluşumuağı Oluşumu

etilen

C C HHasetilen

C CH

H

H

H

5

HA 1s1 HB 1s1

A (1)

1 = A(1) B(2)

B (2)

B atomu üzerideki atom dalga fonksiyonu

elektron

2 = A(2) B(1)

+ = N (1 + 2) ( bağ, H-H)

- = N (1 - 2) (karşı-bağ)

Kuantum mekaniğine göre elektronlar yerdeğiştirebilirler, bu durumda 1 ve 2 nin doğrusal bileşimi (linear combination) kullanılmalıdır.

3 = A(1) A(2) (iyonik H- H+)

4 = B(1) B(2) (iyonik H+ H-)

molekül = N [1 + 2] + (C [3 + 4])

molekül = N [kovalent + (C iyonik)]

N : normalizasyon sabitiC : iyonik karakter ile ilgili katsayı

6

Hibritleşme (Hybridization)

Hibrit orbitalleri atom orbitallerinin karışımıdır. Matemetiksel olarak uygun s, p ve d atom orbitallerinin doğrusal bileşimi şeklinde ifade edilir.

Doğrusal sp hibrit orbitalleri

1

1

2

1

2 s p

2

1

2

1

2 s p

The 1/2 normalizasyon katsayılarıdır.

7

Üçgen düzlem sp2 hibrit orbitalleri

H B

H

H

2s 2p

B

B*

1

1

3

1

6

1

2 s p px y

2

1

3

1

6

1

2 s p px y

3

1

3

2

6 s p x

B* (sp2)sp2 2p

8

H C

H

H

H

2s 2p

C

C*

dörtyüzlü sp3 hibrit orbitalleri

1

1

4

1

4

1

4

1

4 s p p px y z

2

1

4

1

4

1

4

1

4 s p p px y z

3

1

4

1

4

1

4

1

4 s p p px y z

4

1

4

1

4

1

4

1

4 s p p px y z

sp3

C* (sp3)

9

1

1

3

1

6

1

2 s p px y

2

1

3

1

6

1

2 s p px y

3

1

3

2

6 s p x

üçgen çiftpiramit sp3d hibrit orbitalleri

(sp2)

4

1

2

1

2 2 p dz z

5

1

2

1

2 2 p dz z

(pd)

Bu orbitaller iki farklı setten oluşur.

Eksen konumundaki bağlar, ekvator konumundan daha uzundur.

s px py

pz dz2

Ekvator konumu

Eksen konumu

10

11

12

F

2s 2p

F

2s 2p

F

2s 2p

3dP* (sp3d)

F

2s 2p

F

2s 2p

PCl5

13

F Cl

F

F

3s 3p

Cl

Cl*

F

2s 2p

F

2s 2p

F

2s 2p

3d

“Hypervalent molecules”

ClF3

14

2s 2p

N

Cl

Cl N O

3s 3p

O

2s 2p

ClNO

bağı bağı

pz orbitali3 tane sp2 hibrit orbitali

C2H4

C H

15

2s 2p

N

N+

NO3-

O

2s 2p

O-

2s 2p

O-

2s 2p

O N

O

O

16

CCl4 sp3

Cl Cl Cl Cl

1s sp

O O O O

2p

bonds bonds

CO2

SCl4

sp3d 3d

[Ne]F F F F

17

Bazı Hibrit Türleri

Koordinasyon sayısı Geometri Hibrit Doğrusal

Açısal

Üçgen düzlem

Üçgen piramit

Dörtyüzlü

Karedüzlem

Üçgen çiftpiramit

Dörtgen piramit

Beşgen düzlem

Sekizyüzlü

Üçgen pirizma

Üçgen antiprizma

2

3

4

5

6

sp, pd, sd

sd

sp3, p2d

pd2

sp3, sd3

p2d2, sp2d

sp3d, spd3

sp2d2, sd4, pd4, p3d2

p2d3

sp3d2

spd4, pd5

p3d3

18

GlGlisinisin

O

CO H

H

H

NH

Hsp3

sp3

sp3

sp2

••

••••C

19

spsp33

s orbitals orbital 3 p orbitals3 p orbitals

xx

yy

zz

xx

yyzz

20

xx

yy

zz

xx

yyzz

21

4 sp4 sp33 orbitals orbitals

xx

yyzz

22

4 sp4 sp33 orbitals orbitals

xx

yyzz

CC

HH

HH

HH

HH

23

C OHH

s + ps + pxx + p + pyy = 3 sp = 3 sp22 orbitals orbitals

PPzz orbital orbital

24

C OHH

25

C OHH

OOCC

HH

HH

26

C OHH

CC OOHH

HH

27

H C N

s + ps + pxx = 2 sp orbitals = 2 sp orbitals

PPyy orbital orbital PPzz orbital orbital

28

H C N

CC NN

29

H C N

CC NN

30

H C N

CC NN

31

H C N

CC NN

32

H C N

CC NNHH

33

Molekül Modelleri

Molecular Models