Merhaba sevgili öğrenciler!
Bugün, $NO_3^-$ iyonunun Lewis yapısını ve bu yapıdaki çift bağ yapan oksijen atomunun formel yükünü adım adım inceleyeceğiz. Kimyasal yapıları anlamak için formel yük hesaplamaları çok önemlidir.
- Adım 1: Toplam Valens Elektron Sayısını Bulma
- Öncelikle, $NO_3^-$ iyonundaki tüm atomların valens elektron sayılarını ve iyonun yükünü dikkate alarak toplam valens elektron sayısını belirleyelim.
- Azot (N) 5A grubunda olduğu için 5 valens elektrona sahiptir.
- Oksijen (O) 6A grubunda olduğu için 6 valens elektrona sahiptir. İyonda 3 tane oksijen atomu vardır.
- İyonun yükü -1 olduğu için, toplam valens elektron sayısına 1 elektron eklememiz gerekir.
- Toplam valens elektron sayısı = $5 \text{ (N)} + (3 \times 6 \text{ (O)}) + 1 \text{ (iyon yükü)} = 5 + 18 + 1 = 24$ elektrondur.
- Adım 2: Lewis Yapısını Çizme ve Çift Bağı Belirleme
- Merkez atom genellikle en az elektronegatif olan veya tek olan atomdur, bu durumda azot (N) merkez atomdur. Oksijen atomlarını azot atomuna tek bağlarla bağlayarak başlarız.
- N atomunu 3 O atomuna tek bağlarla bağladığımızda $3 \times 2 = 6$ elektron kullanmış oluruz. Geriye $24 - 6 = 18$ elektron kalır.
- Kalan 18 elektronu önce dıştaki oksijen atomlarının oktetlerini tamamlamak için dağıtırız. Her bir oksijen atomu 6 elektrona (3 çift) ihtiyaç duyar. $3 \times 6 = 18$ elektron kullanırız.
- Bu durumda, azot atomunun etrafında sadece 3 tek bağ (6 elektron) bulunur ve okteti tamamlanmamıştır.
- Soru metninde belirtildiği gibi, azot atomunun oktetini tamamlamak için oksijen atomlarından biri ile çift bağ yapılır. Bu, oksijen atomlarından birinin bir çift ortaklanmamış elektronunu (lone pair) azot ile paylaşarak çift bağ oluşturması anlamına gelir.
- Çift bağ oluşturan oksijen atomunun etrafında artık 2 ortaklanmamış elektron çifti (4 elektron) ve 2 bağ (4 elektron) bulunur. Diğer iki oksijen atomunun etrafında ise 3 ortaklanmamış elektron çifti (6 elektron) ve 1 bağ (2 elektron) bulunur. Azot atomunun etrafında ise 1 çift bağ ve 2 tek bağ olmak üzere toplam 4 bağ (8 elektron) bulunur ve okteti tamamlanmıştır.
- Adım 3: Çift Bağ Yapan Oksijen Atomunun Formel Yükünü Hesaplama
- Formel yük, bir atomun bir moleküldeki veya iyondaki elektron dağılımının, atomun serbest haldeki valens elektron sayısından ne kadar farklı olduğunu gösteren bir kavramdır. Formel yük şu formülle hesaplanır:
- Formel Yük = (Atomun Serbest Haldeki Valens Elektron Sayısı) - (Ortaklanmamış Elektron Sayısı) - (Bağ Sayısı)
- Şimdi, çift bağ yapan oksijen atomu için bu formülü uygulayalım:
- Oksijenin serbest haldeki valens elektron sayısı = 6
- Çift bağ yapan oksijen atomunun ortaklanmamış elektron sayısı (lone pair) = 4 (2 çift)
- Çift bağ yapan oksijen atomunun bağ sayısı = 2 (çift bağ 2 bağ olarak sayılır)
- Formel Yük = $6 - 4 - 2 = 0$
Bu durumda, çift bağ yapan oksijen atomunun formel yükü 0'dır.
Cevap C seçeneğidir.
