9. Sınıf Kimya · Çeşitlilik
Metalik Bağ
- elektron denizi
- katyon
- valans elektronu
- iletkenlik
- dövülebilirlik
- elektrostatik çekim
Metalik bağ nedir ve metallerin özelliklerini nasıl açıklar?
Metalik bağ, metal katyonları ile serbestçe dolaşan valans elektronlarından oluşan elektron denizi arasındaki elektrostatik çekimdir. Metallerin atom yarıçapı büyük, iyonlaşma enerjisi ve elektronegatifliği düşüktür; bu yüzden metal atomları valans elektronlarını zayıf tutar. Metalik bağın kuvveti, katyonun yükü ve serbest valans elektron sayısı arttıkça artar; örneğin üç serbest elektronlu Al³⁺ iyonlarını içeren alüminyumdaki metalik bağ, tek serbest elektronlu sodyumdakinden güçlüdür. Serbest elektronlar ısı ve elektriği iletir, ışığı yansıtarak metallere parlaklık verir. Metal katmanları birbiri üzerinde kayabildiği için metaller kırılmadan bükülür, dövülerek levha, çekilerek tel hâline getirilebilir. Bu özellikler sayesinde bakır elektrik kablolarında, alüminyum içecek kutularında, demir yapı malzemesi olarak kullanılır. Metalik bağ, metal atomları arasında elektronların ortaklaşa kullanılması değil, katyonlarla serbest elektron denizi arasındaki çekimdir.
Metalik Bağ: konu anlatımı ve özeti
Kimyasal bağlar, tanecikleri bir arada tutan elektrostatik çekim kuvvetleridir. Metalik bağ, metal atomlarını bir arada tutar ve metallerin parlak, iletken, dövülüp tel hâline getirilebilir olmasını açıklar.
- Bağ oluşumu: İki atom yaklaştığında zıt yükler (çekirdek–elektron) birbirini çeker, aynı yükler (çekirdek–çekirdek, elektron–elektron) iter. Çekme baskın gelince potansiyel enerji azalır ve bağ oluşur.
- Metallerin atom yarıçapı büyük, iyonlaşma enerjisi ve elektronegatifliği düşüktür; bu yüzden valans elektronlarını zayıf tutarlar.
- Elektron denizi modeli: Metal atomlarının valans elektronları serbestçe dolaşan bir "elektron denizi" oluşturur, atomlar ise pozitif iyonlara (katyonlara) dönüşür. Metalik bağ, metal katyonları ile serbest valans elektronları arasındaki elektrostatik çekimdir.
- Metalik bağın kuvveti, katyonun yükü ve serbest valans elektron sayısı arttıkça artar. Örnek: Na⁺ (1 serbest elektron) ile Al³⁺ (3 serbest elektron) karşılaştırıldığında alüminyumdaki metalik bağ daha güçlüdür.
- Serbest elektronlar ısı ve elektriği iletir; ışığı yansıtarak parlaklık verir.
- Metal katmanları birbiri üzerinde kayabildiği için metaller kırılmadan bükülür, dövülerek levha ve çekilerek tel hâline getirilebilir. Bakır elektrik kablolarında, alüminyum içecek kutularında, demir yapı malzemesi olarak kullanılır.
Unutma: Metalik bağ metal atomları arasında elektronların ortaklaşa kullanılması değildir; katyonlarla serbest elektron denizi arasındaki çekimdir.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Metalik bağı bir havuzdaki toplar gibi düşün: Pozitif metal iyonları düzenli sıralar hâlinde durur, valans elektronları ise aralarında serbestçe dolaşan bir "elektron denizi" oluşturur.
- Metal atomları valans elektronlarını kolay verir, çünkü iyonlaşma enerjileri düşüktür.
- Geriye pozitif iyonlar kalır; serbest elektronlar bütün iyonları birlikte çeker.
- Bu serbest elektronlar kablodaki akımı taşır, metalin ısıyı iyi iletmesini sağlar.
- İyon katmanları kayınca elektron denizi onları bir arada tutmaya devam eder; bu yüzden metal kırılmadan bükülür.
Günlük hayattan: Alüminyum folyo yırtılmadan buruşturulabilir ve düzeltilebilir; bir tuz kristali ise ezilince parçalanır.
Sık yapılan hata: "Metalde elektronlar iki atom arasında paylaşılır." Doğrusu: Bu kovalent bağın tanımıdır. Metalde elektronlar belirli iki atoma ait değildir, bütün iyonlar arasında dolaşır.
Derinleş
Evdeki tencerelerin, elektrik kablolarının ve içecek kutularının neden farklı metallerden yapıldığını araştır. Bakır, alüminyum, demir ve paslanmaz çelik için iletkenlik, ağırlık, paslanma ve maliyet bilgilerini bir tabloda karşılaştır. Ardından bir tencere tasarla: Hangi metali hangi bölümde kullanırdın? Tasarım kararını hem kimyasal özelliklerle hem de çevreye etkisiyle gerekçelendir.
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
KİM.9.2.1Metalik bağın oluşumuna yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme
- a) Pozitif yüklü metal iyonları ile negatif yüklü elektron denizi arasında örüntü oluşturur.
- b) Metalik bağın oluşumuna ilişkin genelleme yapar.
KİM.9.2.3Kovalent bağ oluşumunu bilimsel gözleme dayalı tahmin edebilme
- a) Bağ yapan ametal atomlarının çekirdekleri ve ortak kullanılan elektronlar arasındaki elektrostatik etkileşim sürecine ilişkin gözlem temelinde önermeler oluşturur.
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Evlerdeki elektrik tesisatı için bir kablo üreticisi tel malzemesi seçecek. Malzemenin elektriği çok iyi iletmesi, kolayca bükülüp tel hâline getirilebilmesi, fiyatının makul olması ve zehirli olmaması gerekiyor. Bu ölçütlerin hepsini karşıladığı için elektrik kablolarında en yaygın kullanılan metal hangisidir?
- A) Kurşun
- B) Cıva
- C) Sodyum
- D) Bakır
- E) Gümüş
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Bakır
Bakır iyi iletken, sünek, görece ucuz ve zehirsiz olduğu için elektrik kablolarında en yaygın kullanılan metaldir. Gümüş elektriği bakırdan biraz daha iyi iletir; ancak çok pahalı olduğu için kablo yapımında tercih edilmez. Kurşun zehirlidir, cıva oda sıcaklığında sıvıdır, sodyum ise suyla şiddetli tepkimeye girer.
Kolay
2Bir öğrenci sodyum ve potasyumun bıçakla kesilebildiğini, kesilen yüzeyin havada hızla matlaştığını ve bu metallerin tepkimelerde kolayca elektron verdiğini gözlemliyor. Bu gözlemleri metal atomlarının genel bir özelliğine bağlamak istiyor. Metal atomlarıyla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Elektronegatiflikleri yüksektir.
- B) Atom yarıçapları çok küçüktür.
- C) İyonlaşma enerjileri düşüktür.
- D) Valans elektronlarını sıkı tutar.
- E) Valans elektron sayıları fazladır.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) İyonlaşma enerjileri düşüktür.
Metal atomlarının değerlik elektronları çekirdek tarafından zayıf çekildiği için iyonlaşma enerjileri düşüktür ve kolayca elektron verirler. Yüksek elektronegatiflik ve küçük yarıçap ametallere özgüdür; metallerin değerlik elektron sayısı da genellikle azdır (1–3).
Kolay
3Bir öğrenci, bakır telin içini "elektron denizi" modeliyle anlatan bir animasyon izliyor. Animasyonda düzenli dizilmiş, yerlerinde titreşen tanecikler ve bunların arasında her yöne serbestçe dolaşan elektronlar gösteriliyor. Animasyonda düzenli dizilmiş ve yerlerinde titreşen tanecikler hangisidir?
- A) Pozitif iyonlar (katyonlar)
- B) Negatif iyonlar (anyonlar)
- C) Nötr moleküller
- D) Serbest protonlar
- E) Nötr bakır atomları
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Pozitif iyonlar (katyonlar)
Elektron denizi modelinde metal atomları değerlik elektronlarını ortak elektron denizine bırakır ve pozitif yüklü iyonlar (katyonlar) olarak kristalde düzenli dizilir. Atomların elektron bıraktığını gözden kaçıran öğrenci "nötr bakır atomları" şıkkını seçebilir; oysa elektronunu bırakan atom artık nötr değildir.
Kolay
4Cilalanan gümüş tepsiler ışığı yansıtarak parlar; gümüş aynı zamanda elektriği en iyi ileten metaldir. Bir öğrenci gümüşün bu iki özelliğini tek bir yapısal nedene bağlamak istiyor. Metallerin parlak görünmesi ve elektriği iletmesi aşağıdakilerden hangisiyle açıklanır?
- A) Çekirdekteki nötronların hareketiyle
- B) Serbest hareket eden valans elektronlarıyla
- C) Ortaklanmamış elektron çiftleriyle
- D) Atomlar arasındaki hidrojen bağlarıyla
- E) Kristaldeki anyonların hareketiyle
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Serbest hareket eden valans elektronlarıyla
Metal kristalinde valans elektronları belirli bir atoma bağlı değildir; serbestçe hareket edebildikleri için elektrik akımını taşır ve yüzeye gelen ışığı soğurup yeniden yayarak parlaklık sağlar. Elektriği yüklü taneciklerin taşıdığını bilip bunları anyon sanan öğrenci yanılır; metal kristalinde anyon bulunmaz.
Kolay
5Elektron denizi modelinde metal atomları valans elektronlarını ortak elektron denizine bırakır. Valans elektronlarını bırakan metal atomları hangi taneciklere dönüşür?
- A) Negatif yüklü iyonlara (anyonlara)
- B) Pozitif yüklü iyonlara (katyonlara)
- C) Yüksüz moleküllere
- D) Nötr atomlara
- E) Serbest protonlara
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Pozitif yüklü iyonlara (katyonlara)
Elektron veren metal atomlarında proton sayısı elektron sayısından fazla kalır ve atomlar pozitif yüklü katyonlara dönüşür. Anyonlar elektron alan atomlardan oluşur.
Kolay
6Bir kimya kitabında “tanecikleri bir arada tutan elektrostatik çekim kuvvetleri” şeklinde bir tanım yer alıyor. Bu tanım hangi kavrama aittir?
- A) Kimyasal bağ
- B) Atom yarıçapı
- C) İyonlaşma enerjisi
- D) Elektron dizilimi
- E) Fiziksel değişim
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Kimyasal bağ
Tanecikleri bir arada tutan elektrostatik çekim kuvvetlerine kimyasal bağ denir. İyonlaşma enerjisi ise atomdan elektron koparmak için gereken enerjidir.
Kolay
7Elektron denizi modeline göre metal atomlarının bazı elektronları atomdan ayrılarak bütün metal örgüsünde serbestçe dolaşır. Serbest dolaşan bu elektronlar hangileridir?
- A) Çekirdekteki elektronlar
- B) İç katmandaki elektronlar
- C) Valans elektronları
- D) Bütün elektronlar
- E) 1s orbitalindeki elektronlar
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Valans elektronları
Elektron denizini metal atomlarının valans (en dış düzey) elektronları oluşturur. İç katmandaki elektronlar çekirdeğe bağlı kalır; çekirdekte ise elektron bulunmaz.
Kolay
8Bir öğrenci aşağıdaki maddelerin hangisinde tanecikler arasında metalik bağ bulunduğunu belirlemek istiyor. Metalik bağ içeren madde hangisidir?
- A) Sofra tuzu
- B) Su
- C) Oksijen gazı
- D) Bakır tel
- E) Şeker
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Bakır tel
Metalik bağ metal atomları arasında oluşur; bakır bir metaldir. Sofra tuzu iyonik bağlı, su, oksijen ve şeker ise kovalent bağlı moleküllerden oluşur.
Kolay
9Alüminyumun atomu 3A grubundadır ve metal örgüsünde 3 valans elektronunu elektron denizine bırakarak Al³⁺ katyonuna dönüşür. Alüminyum metalinde her atom elektron denizine kaç elektron verir?
- A) 1
- B) 2
- C) 13
- D) 3
- E) 10
Cevabı göster
Doğru cevap: D) 3
Alüminyum 3 valans elektronunu elektron denizine bırakır ve Al³⁺ katyonu olur. 13 sayısı alüminyumun toplam elektron sayısıdır; iç elektronlar denize katılmaz.
Kolay
10Kimya öğretmeni “Bu bağ, metal katyonları ile bu katyonların arasında serbestçe dolaşan valans elektronları arasındaki elektrostatik çekimdir.” diyor. Öğretmenin tanımladığı bağ hangisidir?
- A) İyonik bağ
- B) Metalik bağ
- C) Apolar kovalent bağ
- D) Polar kovalent bağ
- E) Hidrojen bağı
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Metalik bağ
Metal katyonları ile serbest elektron denizi arasındaki çekim metalik bağdır. İyonik bağ ise zıt yüklü katyon ve anyonlar arasında oluşur.
Kolay
11Binaların taşıyıcı iskeletlerinde ve köprülerde dayanıklı bir yapı malzemesi olarak yaygın biçimde kullanılan metal hangisidir?
- A) Sodyum
- B) Cıva
- C) Demir
- D) Potasyum
- E) Lityum
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Demir
Demir, dayanıklı olduğu için yapı malzemesi olarak kullanılır. Sodyum ve potasyum ise suyla tepkimeye giren yumuşak metallerdir ve yapı malzemesi olamaz.
Kolay
12İki atom yaklaşırken çekme kuvvetleri itme kuvvetlerinden baskın gelirse aralarında bağ oluşur. Bağ oluşurken sistemin potansiyel enerjisi nasıl değişir?
- A) Artar.
- B) Değişmez.
- C) Önce azalır, sonra sıfır olur.
- D) Sonsuz büyür.
- E) Azalır.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Azalır.
Çekme baskın gelince sistemin potansiyel enerjisi azalır ve daha kararlı bir yapı olan bağ oluşur. Bağ oluşumunda enerji artmaz.
Kolay
13Kuyumcu, altını çekiçle döverek kâğıttan da ince varaklar hâline getirebiliyor. Altının bu şekilde işlenebilmesi metallerin hangi özelliğine örnektir?
- A) Elektrik iletkenliği
- B) Parlaklık
- C) Kırılganlık
- D) Dövülebilirlik
- E) Isı yalıtkanlığı
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Dövülebilirlik
Metallerin dövülerek levha hâline getirilebilmesine dövülebilirlik denir. Metaller kırılgan değildir; katmanları kayabildiği için kırılmadan biçim değiştirir.
Kolay
14İki atom birbirine yaklaştığında aralarında çekme ve itme kuvvetleri oluşur: I. Çekirdek – elektron II. Çekirdek – çekirdek III. Elektron – elektron Bu etkileşimlerden hangileri itme etkisidir?
- A) Yalnız I
- B) Yalnız II
- C) I ve II
- D) II ve III
- E) I ve III
Cevabı göster
Doğru cevap: D) II ve III
Aynı yüklü tanecikler birbirini iter: çekirdek–çekirdek (+/+) ve elektron–elektron (−/−). Çekirdek ile elektron zıt yüklü olduğu için birbirini çeker.
Kolay
15Metal atomlarının valans elektronlarını zayıf tuttuğu ve bu yüzden elektron denizi oluşturabildiği bilinmektedir. Metal atomlarının genel özellikleri hangisinde doğru verilmiştir?
- A) Atom yarıçapı küçük, elektronegatifliği yüksektir.
- B) İyonlaşma enerjisi yüksek, atom yarıçapı küçüktür.
- C) Atom yarıçapı büyük, elektronegatifliği düşüktür.
- D) Elektronegatifliği ve iyonlaşma enerjisi yüksektir.
- E) Atom yarıçapı küçük, iyonlaşma enerjisi düşüktür.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Atom yarıçapı büyük, elektronegatifliği düşüktür.
Metallerin atom yarıçapı büyük, iyonlaşma enerjisi ve elektronegatifliği düşüktür; bu nedenle valans elektronlarını zayıf tutarlar. Yüksek elektronegatiflik ametallere özgüdür.
Kolay
16Bir bakır teli pile ve küçük bir ampule bağlayan Can, ampulün yandığını görüyor. Bakır telde elektrik yükünü taşıyan tanecikler hangileridir?
- A) Yerinde duran bakır katyonları
- B) Bakır atomlarının çekirdekleri
- C) Serbest dolaşan elektronlar
- D) Teldeki nötronlar
- E) Telin çevresindeki hava molekülleri
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Serbest dolaşan elektronlar
Metallerde elektrik iletimini elektron denizindeki serbest elektronlar sağlar. Bakır katyonları düzenli dizilişlerinde kalır, yük taşımak için hareket etmez.
Kolay
17Bir bisiklet üreticisi, yarış bisikletlerinin kadrosunu yaparken aynı boyutlardaki demir boru yerine alüminyum boru kullanmaya karar veriyor. Böylece bisikletin taşınması ve hızlanması kolaylaşıyor. Alüminyumun bu amaçla, ayrıca uçak ve otomobillerin bazı parçalarında tercih edilmesini sağlayan özelliği aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Elektriği iyi iletmesi
- B) Hafif bir metal olması
- C) Yüzeyinin parlak olması
- D) Isıyı iyi iletmesi
- E) Tel hâline getirilebilmesi
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Hafif bir metal olması
Alüminyum hafif (yoğunluğu düşük) bir metaldir; aynı boyuttaki parça demirden yapılana göre çok daha hafif olur. Bu nedenle uçak ve otomobillerin bazı parçalarında ve içecek kutularında tercih edilir. İletkenlik, parlaklık ve tel hâline getirilebilme de metallerin özellikleridir; ancak bisikletin kolay taşınmasını ve hızlanmasını sağlayan özellik hafifliktir.
Kolay
18Plastik bir tarakla saçını tarayan Ece, tarağın küçük kâğıt parçalarını kendine çektiğini görüyor. Kimya öğretmeni, atomları bir arada tutan kimyasal bağların da bu olayla aynı temele dayandığını söylüyor. Öğretmenin sözünü ettiği ortak temel aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Cisimlerin kütlelerinden kaynaklanan çekim kuvvetleri
- B) Mıknatıs kutupları arasındaki manyetik etkileşimler
- C) Birbirine değen yüzeyler arasındaki sürtünme kuvvetleri
- D) Sıcaklık farkından kaynaklanan ısı alışverişi
- E) Elektrik yükleri arasındaki itme ve çekme etkileşimleri
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Elektrik yükleri arasındaki itme ve çekme etkileşimleri
Tarağın kâğıt parçalarını çekmesi elektrik yüklerinin etkileşimine dayanır. Kimyasal bağlar da maddeyi oluşturan tanecikleri bir arada tutan elektrostatik kuvvetlerdir: zıt yüklü tanecikler (çekirdek ve elektron) birbirini çeker, aynı yüklü tanecikler birbirini iter.
Orta
19Bir bilgisayar simülasyonunda birbirinden uzaktaki iki hidrojen atomu yavaş yavaş birbirine yaklaştırılıyor. Atomlar belirli bir uzaklığa geldiğinde kararlı bir H₂ molekülü oluşuyor ve simülasyon duruyor. Bu uzaklıkta bağ oluşurken çekme–itme kuvvetleri ve sistemin potansiyel enerjisiyle ilgili hangisi doğrudur?
- A) Çekme kuvvetleri baskın gelir ve potansiyel enerji azalır.
- B) İtme kuvvetleri baskın gelir ve potansiyel enerji artar.
- C) Çekme kuvvetleri baskın gelir ve potansiyel enerji artar.
- D) Çekme ve itme ortadan kalkar, potansiyel enerji değişmez.
- E) İtme kuvvetleri baskın gelir ve potansiyel enerji azalır.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Çekme kuvvetleri baskın gelir ve potansiyel enerji azalır.
Atomlar yaklaşırken çekirdeklerin elektronları çekmesi itmelerden baskın gelir ve sistemin potansiyel enerjisi azalarak bağ uzunluğunda en düşük değere ulaşır; kararlılık bu enerji düşüşünden kaynaklanır. Bağ oluşumunda enerji harcandığını düşünen öğrenci "potansiyel enerji artar" seçeneklerine yönelebilir.
Orta
20Aynı periyotta yan yana bulunan iki metalden potasyum (₁₉K) yaklaşık 63 °C'de, kalsiyum (₂₀Ca) ise yaklaşık 842 °C'de erir. Bir öğrenci bu büyük farkı metalik bağın gücüyle açıklamak istiyor. Bu farkı en iyi açıklayan ifade hangisidir?
- A) K; atom yarıçapı daha büyük olduğu için bağı daha güçlüdür.
- B) K; atom başına serbest elektron sayısı daha fazladır.
- C) Ca; atom kütlesi daha büyük olduğu için bağı daha güçlüdür.
- D) Ca; atomları elektron çiftlerini komşularıyla ortaklaşa kullanır.
- E) Ca; katyon yükü ve serbest elektron sayısı daha fazladır.
Cevabı göster
Doğru cevap: E) Ca; katyon yükü ve serbest elektron sayısı daha fazladır.
Ca atomu 2, K atomu 1 değerlik elektronu verir; Ca²⁺ katyonları daha yüklüdür ve elektron denizi daha yoğundur, bu yüzden Ca'daki metalik bağ daha güçlü, erime noktası daha yüksektir. Kütle farkı çok küçük olduğundan bu büyük farkı açıklayamaz; belirli elektron çiftlerinin paylaşılması ise kovalent bağın özelliğidir.
Ders videoları
MEB'in 9. sınıf Kimya örnek ders anlatımları. Tüm videolar (3)
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.