Hibritleşme-Molekül Geometrileri

Öğrenme çıktıları

Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.

• KİM.12.2.1Molekülleri oluşturan atomlar arasındaki sigma ve pi bağlarını açıklamak için kanıt kullanabilme

  • a) Molekülleri oluşturan atomlar arasındaki bağ türlerini belirlemek için ölçütler (bağ sayısı, bağ uzunluğu, bağ enerjisi ve orbital örtüşmesi) geliştirir.
  • c) Tek, çift ve üçlü bağların niteliklerine ilişkin örüntülerini kanıta dayalı açıklar.

• KİM.12.2.2Hibrit orbitallerinin oluşumunu açıklamak için kanıt kullanabilme

  • b) Hibrit orbitallerinin bağıl enerji diyagramları ve orbital şekillerini, belirlediği ölçütlerle ilişkilendirerek hibrit orbitallerinin oluşumuna ilişkin örüntü belirler.

• KİM.12.2.3Moleküllerin geometrisinin belirlenmesine ilişkin çıkarımda bulunabilme

  • b) Hibrit orbitallerinin uzaydaki yönelimlerine göre oluşan molekül geometrisine ilişkin örüntü belirler.
  • c) Belirlediği molekül geometrilerini bilimsel molekül geometrileri ile karşılaştırır.
  • d) Önermelerini VSEPR [Valans (Değerlik) Kabuğu Çifti İtmesi] kuramı üzerinden değerlendirir.

Bu konuda neler var?

• Tek, Çift ve Üçlü Kovalent Bağın Oluşumu
• Hibritleşme, Molekül Geometrisi ve VSEPR

1. Kolay

   1Bir öğretmen, bir düğümden birbirine bağladığı iki, üç ve dört balonun kendiliğinden belirli biçimler aldığını gösteriyor: iki balon zıt yönlere, üç balon bir üçgenin köşelerine, dört balon ise bir dörtyüzlünün köşelerine yöneliyor. Bu gösterinin modellediği VSEPR kuramına göre merkez atomdaki elektron grupları nasıl yerleşir?

   • AA) Birbirine en yakın konumlarda toplanır
   • BB) Her zaman aynı düzlemde yan yana dizilir
   • CC) Rastgele konumlara dağılır
   • DD) Çekirdekten en uzak konumda toplanır
   • EE) Birbirini iterek en uzak konumlara yerleşir
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) Birbirini iterek en uzak konumlara yerleşir

   Elektron grupları aynı yüklü oldukları için birbirini iter ve itmenin en az olduğu, birbirinden en uzak konumları alır; balonlar da bu düzeni gösterir. Dört balonun dörtyüzlü oluşturması, grupların her zaman aynı düzlemde dizildiği düşüncesini çürütür.

   Hata mı var? Düzeltme öner

2. Kolay

   2Bir öğrenci, BeH₂ molekülünün modelini kurarken merkezdeki berilyum atomunun sp hibritleşmesi yaptığını öğreniyor. İki hidrojen atomunu temsil eden topları, merkez toptan çıkan çubuklara takacak. sp hibritleşmesi yapmış bir merkez atomun oluşturduğu geometri ve bağ açısı hangisidir?

   • AA) Düzlem üçgen, 120°
   • BB) Düzgün dörtyüzlü, 109,5°
   • CC) Kırık doğru, 104,5°
   • DD) Kırık doğru, 120°
   • EE) Doğrusal, 180°
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) Doğrusal, 180°

   İki sp hibrit orbitali birbirine zıt yönde yönelir; molekül doğrusaldır ve bağ açısı 180°'dir. İki bağlı atomu olan su molekülünü örnek alan öğrenci kırık doğru şıkkını seçer; oysa suda oksijenin ortaklanmamış çiftleri vardır ve hibritleşmesi sp³'tür.

   Hata mı var? Düzeltme öner

3. Kolay

   3Bir öğrenci, iki hidrojen atomunun yaklaşıp H₂ molekülünü oluşturmasını gösteren bir animasyon izliyor. Animasyonda atomların s orbitalleri, iki çekirdeği birleştiren eksen boyunca uç uca örtüşüyor. İki atom arasında bu şekilde oluşan ve her kovalent bağlanmada ilk kurulan bağ hangisidir?

   Hatalı görseli bildir

   • AA) Sigma (σ) bağı
   • BB) Pi (π) bağı
   • CC) İyonik bağ
   • DD) Hidrojen bağı
   • EE) Metalik bağ
   Cevabı göster

   Doğru cevap: A) Sigma (σ) bağı

   Çekirdekleri birleştiren eksen boyunca uç uca örtüşmeyle oluşan ilk bağ sigma bağıdır; ikili ve üçlü bağlardaki ek bağlar yan yana örtüşmeyle oluşan pi bağlarıdır. Adı hidrojen geçtiği için hidrojen bağını seçen öğrenci, bunun moleküller arası bir etkileşim olduğunu gözden kaçırır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

4. Kolay

   4Metal kaynağında yüksek sıcaklıklı alev elde etmek için kullanılan asetilen (H−C≡C−H) molekülünde iki karbon atomu arasında üçlü bağ bulunur. Bu üçlü bağda kaç sigma (σ) ve kaç pi (π) bağı bulunur?

   • AA) 0σ ve 3π
   • BB) 1σ ve 2π
   • CC) 2σ ve 1π
   • DD) 3σ ve 0π
   • EE) 1σ ve 3π
   Cevabı göster

   Doğru cevap: B) 1σ ve 2π

   İki atom arasındaki ilk bağ her zaman sigmadır; üçlü bağın biri sigma, diğer ikisi pi bağıdır. Üç bağı da aynı türde sanan öğrenci "3σ ve 0π" şıkkını seçer.

   Hata mı var? Düzeltme öner

5. Kolay

   5Bir öğrenci, oksijen molekülünde (O₂) iki atom arasındaki ikili bağı modelliyor. Birinci bağ için iki p orbitalini uç uca, ikinci bağ için bunlara dik p orbitallerini yan yana yerleştiriyor. İkinci bağ için hangisi doğrudur?

   • AA) Pi bağıdır ve sigma bağından daha zayıftır.
   • BB) Sigma bağıdır ve pi bağından daha zayıftır.
   • CC) Pi bağıdır ve sigma bağından daha güçlüdür.
   • DD) Sigma bağıdır ve birinci bağla eş güçtedir.
   • EE) Pi bağıdır ve tek başına da oluşabilir.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: A) Pi bağıdır ve sigma bağından daha zayıftır.

   Yan yana örtüşmeyle oluşan bağ pi bağıdır; örtüşme daha az olduğu için sigma bağından zayıftır. Pi bağı, iki atom arasında önce bir sigma bağı oluşmadan oluşamaz.

   Hata mı var? Düzeltme öner

6. Kolay

   6Amonyak (NH₃) molekülünde merkez atom N, üç H atomuna bağlıdır ve üzerinde bir ortaklanmamış elektron çifti bulunur. VSEPR gösteriminde A merkez atomu, X bağlı atomları, E ortaklanmamış elektron çiftlerini gösterir. NH₃ molekülünün VSEPR gösterimi hangisidir?

   • AA) AX₃
   • BB) AX₂E₂
   • CC) AX₄
   • DD) AX₃E₂
   • EE) AX₃E
   Cevabı göster

   Doğru cevap: E) AX₃E

   Merkez atoma 3 atom bağlı olduğu için X₃, 1 ortaklanmamış çift bulunduğu için E yazılır: AX₃E. AX₃ gösterimi ortaklanmamış çifti olmayan BH₃ gibi moleküllere aittir.

   Hata mı var? Düzeltme öner

7. Kolay

   7Oksijen diflorür (OF₂) molekülünde merkez atom O, iki F atomuna bağlıdır ve üzerinde iki ortaklanmamış elektron çifti bulunur. OF₂ molekülünün geometrisi hangisidir?

   • AA) Doğrusal
   • BB) Kırık doğru (açısal)
   • CC) Düzlem üçgen
   • DD) Üçgen piramit
   • EE) Düzgün dörtyüzlü
   Cevabı göster

   Doğru cevap: B) Kırık doğru (açısal)

   Merkez atomda iki bağlı atom ve iki ortaklanmamış çift bulunduğu için gösterim AX₂E₂, şekil kırık doğrudur. Yalnızca bağlı atom sayısına bakıp doğrusal demek, ortaklanmamış çiftlerin itmesini yok saymaktır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

8. Kolay

   8Cips paketlerine, ürünün bozulmasını geciktirmek için azot gazı (N₂) doldurulur. Azot molekülünde iki N atomu arasında üçlü kovalent bağ bulunur. Her N atomunun birbirine dik üç yarı dolu 2p orbitali bağ oluşumuna katılır. Bu üçlü bağın oluşumuyla ilgili hangisi doğrudur?

   • AA) Üç bağın üçü de uç uca örtüşmeyle oluşur.
   • BB) Bağlardan ikisi uç uca, biri yan yana örtüşmeyle oluşur.
   • CC) Üç bağın üçü de yan yana örtüşmeyle oluşur.
   • DD) Bağlardan biri uç uca, diğer ikisi yan yana örtüşmeyle oluşur.
   • EE) Bağlar s ve p orbitallerinin örtüşmesiyle oluşur.
   Cevabı göster

   Doğru cevap: D) Bağlardan biri uç uca, diğer ikisi yan yana örtüşmeyle oluşur.

   İki atom arasındaki ilk bağ uç uca örtüşmeyle oluşan sigma bağıdır; diğer iki bağ, sigmaya dik p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle oluşan pi bağlarıdır. İki atom arasında birden fazla sigma bağı oluşamaz.

   Hata mı var? Düzeltme öner

9. Kolay

   9Doğal gazın bileşenlerinden olan etanın yapı formülü H₃C−CH₃ biçimindedir; molekülde yalnızca tekli bağlar bulunur. Etan molekülünde toplam kaç sigma bağı vardır?

   • AA) 7
   • BB) 6
   • CC) 8
   • DD) 5
   • EE) 4
   Cevabı göster

   Doğru cevap: A) 7

   Altı C−H bağı ve bir C−C bağı olmak üzere 7 tekli bağ vardır; tekli bağların hepsi sigmadır. Yalnızca C−H bağlarını sayan 6 sonucuna ulaşır.

   Hata mı var? Düzeltme öner

10. Kolay

    10Cam aşındırmada kullanılan hidrojen florür (HF) molekülünde H atomunun yarı dolu 1s orbitali ile F atomunun yarı dolu 2p orbitali bağ oluşturur. Örtüşme, iki çekirdeği birleştiren doğru boyunca gerçekleşir. HF molekülündeki bağ hangi türdedir?

    • AA) s-p örtüşmesiyle oluşan pi bağı
    • BB) p-p örtüşmesiyle oluşan sigma bağı
    • CC) s-p örtüşmesiyle oluşan sigma bağı
    • DD) s-s örtüşmesiyle oluşan sigma bağı
    • EE) p-p örtüşmesiyle oluşan pi bağı
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) s-p örtüşmesiyle oluşan sigma bağı

    1s ve 2p orbitalleri çekirdekleri birleştiren eksen boyunca uç uca örtüştüğü için s-p sigma bağı oluşur. Pi bağı ancak sigma bağına ek olarak yan yana örtüşmeyle oluşabilir.

    Hata mı var? Düzeltme öner

11. Kolay

    11Bir öğrenci CH₄, NH₃, H₂O, BeH₂ ve CF₄ moleküllerinin Lewis yapılarını çiziyor ve merkez atomun çevresindeki elektron sayısını sayıyor. (₁H, ₄Be, ₆C, ₇N, ₈O, ₉F) Bu moleküllerden hangisinin merkez atomu oktet kuralına uymaz?

    • AA) CH₄
    • BB) NH₃
    • CC) BeH₂
    • DD) H₂O
    • EE) CF₄
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) BeH₂

    BeH₂ molekülünde Be atomu iki bağ yapar ve çevresinde yalnızca 4 elektron bulunur, oktete ulaşmaz. CH₄, NH₃, H₂O ve CF₄ moleküllerinde merkez atomun çevresinde 8 elektron vardır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

12. Kolay

    12Lewis kuramı H₂ ve HF moleküllerindeki bağları aynı biçimde, birer ortak elektron çifti olarak gösterir. Oysa bu iki bağın uzunluğu, enerjisi ve polarlığı birbirinden farklıdır. Bağların bu farklılığını orbitallerin örtüşmesiyle açıklayan kuram hangisidir?

    • AA) Atom kuramı
    • BB) Kinetik molekül kuramı
    • CC) Lewis elektron nokta kuramı
    • DD) Çarpışma kuramı
    • EE) Değerlik bağ kuramı
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) Değerlik bağ kuramı

    Değerlik (valens) bağ kuramına göre kovalent bağ, yarı dolu orbitallerin örtüşmesiyle oluşur ve örtüşen orbitallere göre bağ özellikleri değişir. Lewis kuramı yalnızca ortak elektron çiftini gösterir, bu farkı açıklayamaz.

    Hata mı var? Düzeltme öner

13. Kolay

    13Gazlı içeceklere köpürme veren karbon dioksit molekülünün yapı formülü O=C=O biçimindedir. CO₂ molekülünde toplam kaç sigma (σ) ve kaç pi (π) bağı vardır?

    • AA) 2 sigma, 2 pi
    • BB) 2 sigma, 0 pi
    • CC) 4 sigma, 0 pi
    • DD) 1 sigma, 3 pi
    • EE) 2 sigma, 4 pi
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) 2 sigma, 2 pi

    Her C=O ikili bağı 1 sigma ve 1 pi bağından oluşur; iki ikili bağ olduğu için 2 sigma ve 2 pi bağı vardır. Dört bağın tamamını sigma saymak, ikili bağdaki ikinci bağın pi olduğunu gözden kaçırmaktır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

14. Kolay

    14Bir öğrenci, bor atomunun bir 2s ve iki 2p orbitalinin kaynaşmasıyla oluşan üç özdeş sp² hibrit orbitalinin yapısını inceliyor. Her bir sp² hibrit orbitalinin taşıdığı s ve p karakteri yaklaşık olarak nedir?

    • AA) %50 s ve %50 p
    • BB) %33,3 s ve %66,6 p
    • CC) %25 s ve %75 p
    • DD) %66,6 s ve %33,3 p
    • EE) %75 s ve %25 p
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) %33,3 s ve %66,6 p

    Bir s ve iki p orbitali karıştığı için her hibrit orbital üçte bir s, üçte iki p karakteri taşır. %50 s ve %50 p karakteri bir s ile bir p orbitalinin karıştığı sp hibritine aittir.

    Hata mı var? Düzeltme öner

15. Kolay

    15Bir öğrenci O₂, F₂ ve HF moleküllerinin modellerini kuruyor. Her modelde yalnızca iki atom bulunuyor. Bu moleküllerle ilgili hangisi doğrudur?

    • AA) Geometrileri kırık doğrudur; bağ açısı yaklaşık 104,5°'tir.
    • BB) Hepsinde atomlar sp³ hibritleşmesi yapmıştır.
    • CC) Geometrileri doğrusaldır; merkez atom ve bağ açısı söz konusu değildir.
    • DD) Üçü de polar bağ içerdiği için polar moleküldür.
    • EE) Atomları sp hibritleşmesi yaparak bağlanmıştır.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) Geometrileri doğrusaldır; merkez atom ve bağ açısı söz konusu değildir.

    İki atomlu moleküllerin şekli doğrusaldır; bu moleküllerde merkez atom, hibritleşme ve bağ açısı tanımlanmaz. O₂ ve F₂ apolar bağ içerdiği için apolar, yalnız HF polardır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

16. Kolay

    16Bir kimya animasyonunda bir atomun bir 2s ve bir 2p orbitalinin karışarak birbiriyle aynı enerjide ve aynı şekilde iki yeni orbital oluşturduğu gösteriliyor. Animasyonda gösterilen olayın adı nedir?

    Hatalı görseli bildir

    • AA) İyonlaşma
    • BB) Rezonans
    • CC) Uyarılma
    • DD) Polarlaşma
    • EE) Hibritleşme
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) Hibritleşme

    Farklı enerjili orbitallerin kaynaşarak eş enerjili özdeş orbitaller oluşturmasına hibritleşme denir. Uyarılma yalnızca elektronun üst enerjili orbitale geçmesidir; orbitallerin kaynaşmasını anlatmaz.

    Hata mı var? Düzeltme öner

17. Kolay

    17Bir öğrenci, flor gazını oluşturan F₂ molekülündeki bağı orbital modelleriyle gösterecek. Flor atomunun (₉F) elektron dizilimi 1s² 2s² 2p⁵ şeklindedir; bu dizilime göre atomun orbitallerinden yalnızca biri yarı doludur. Değerlik bağ kuramına göre F₂ molekülündeki bağ hangi örtüşmeyle oluşur?

    • AA) İki atomun 2s orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle
    • BB) İki atomun 2p orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle
    • CC) İki atomun 2p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle
    • DD) Bir atomun 2s, diğerinin 2p orbitalinin uç uca örtüşmesiyle
    • EE) İki atomun sp hibrit orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) İki atomun 2p orbitallerinin uç uca örtüşmesiyle

    Flor atomunun 2p⁵ diziliminde 2p orbitallerinden ikisi tam dolu, biri yarı doludur. Değerlik bağ kuramına göre kovalent bağ yarı dolu orbitallerin örtüşmesiyle oluşur; iki F atomunun yarı dolu 2p orbitalleri, çekirdekleri birleştiren doğrultuda uç uca örtüşerek bir sigma bağı oluşturur. 2s orbitalleri tam dolu olduğundan bağa katılmaz. Yan yana örtüşme pi bağı verir; iki atom arasındaki ilk (burada tek) bağ sigma bağıdır. İki atomlu moleküllerde hibritleşme söz konusu değildir.

    Hata mı var? Düzeltme öner

18. Kolay

    18Bir öğrenci hibritleşme türlerini incelerken şu bilgileri not ediyor: sp: bir s ve bir p orbitali kaynaşır, iki özdeş hibrit orbital oluşur. sp²: bir s ve iki p orbitali kaynaşır, üç özdeş hibrit orbital oluşur. Öğrenci bu örüntüyü, metandaki (CH₄) karbon atomunun yaptığı sp³ hibritleşmesine uyguluyor. Örüntüye göre sp³ hibritleşmesinde kaynaşan orbitaller ve oluşan hibrit orbital sayısı hangisidir?

    • AA) Bir s ve üç p orbitali kaynaşır, üç hibrit orbital oluşur.
    • BB) İki s ve iki p orbitali kaynaşır, dört hibrit orbital oluşur.
    • CC) Bir s ve üç p orbitali kaynaşır, dört hibrit orbital oluşur.
    • DD) Bir s ve iki p orbitali kaynaşır, dört hibrit orbital oluşur.
    • EE) Üç s ve bir p orbitali kaynaşır, dört hibrit orbital oluşur.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) Bir s ve üç p orbitali kaynaşır, dört hibrit orbital oluşur.

    Örüntüde kaynaşan orbital sayısı, oluşan hibrit orbital sayısına eşittir ve hibritleşmenin adı kaynaşan orbitalleri gösterir: sp'de 1 s + 1 p → 2, sp²'de 1 s + 2 p → 3 hibrit orbital. sp³ hibritleşmesinde bir s ve üç p orbitali kaynaşır, dört özdeş sp³ hibrit orbitali oluşur; karbon bunlarla dört H atomuna bağlanır. Üç hibrit orbital sp² hibritleşmesine aittir. 2. katmanda yalnızca bir tane s orbitali bulunduğundan iki ya da üç s orbitali kaynaşamaz.

    Hata mı var? Düzeltme öner

19. Orta

    19Bor ve hidrojenden oluşan BH₃ molekülünde bor atomu (₅B) üç hidrojenle bağ yapar ve üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz. Bir öğrenci, molekülün üç boyutlu modelini kurmak istiyor. (₁H) BH₃ molekülünün geometrisi hangisidir?

    • AA) Üçgen piramit
    • BB) Düzgün dörtyüzlü
    • CC) Doğrusal
    • DD) Kırık doğru
    • EE) Düzlem üçgen
    Cevabı göster

    Doğru cevap: E) Düzlem üçgen

    Bor sp² hibritleşmesi yapar ve üç hidrojenle bağ kurar; ortaklanmamış çifti olmadığından molekül 120° açılı düzlem üçgendir. Üç bağlı NH₃'e benzeten öğrenci üçgen piramidi seçer; oysa piramit biçimi azotun ortaklanmamış çiftinden kaynaklanır.

    Hata mı var? Düzeltme öner

20. Orta

    20Kuru buz olarak bilinen katı karbon dioksit, oda sıcaklığında doğrudan gaza dönüşür; CO₂ molekülleri arasındaki çekim zayıftır. Oysa her C=O bağında oksijen elektronları kendine doğru çeker ve bağlar polardır. Bağları polar olduğu hâlde CO₂ molekülünün apolar olmasının nedeni hangisidir?

    • AA) Karbonun ortaklanmamış çift taşıması
    • BB) Doğrusal ve simetrik bir geometride olması
    • CC) Bağlarında pi bağı bulunmaması
    • DD) Oksijenin elektronları çekmemesi
    • EE) Kırık doğru geometride olması
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) Doğrusal ve simetrik bir geometride olması

    Doğrusal CO₂'de iki C=O bağının dipolleri eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür; birbirini yok ettiği için molekül apolardır. Kırık doğru geometriyi seçen öğrenci su molekülüyle karıştırır; kırık yapıda dipoller birbirini yok etmez ve molekül polar olur.

    Hata mı var? Düzeltme öner