Azot atomunun ($_7N$) ve hidrojen atomunun ($_1H$) Lewis sembolleri sırasıyla aşağıdaki gibidir:
Azot: $:\dot{N}\cdot$
Hidrojen: $H\cdot$
Buna göre, $NH_3$ (amonyak) molekülünün Lewis nokta yapısı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Azot atomu oktetini tamamlamıştır.
B) Hidrojen atomları dubletini tamamlamıştır.
C) Azot atomu üzerinde bir adet ortaklanmamış elektron çifti bulunur.
D) Molekülde toplam dört adet bağlayıcı elektron çifti bulunur.
E) Molekülde toplam sekiz adet değerlik elektronu bulunur.
Merhaba sevgili öğrenciler!
Kimya dersimizin önemli konularından biri olan Lewis yapıları ile ilgili bir soruyu adım adım, dikkatlice inceleyelim. Lewis yapıları, atomların değerlik elektronlarını ve moleküllerdeki bağlarını görselleştirmemizi sağlayan harika bir araçtır. Şimdi $NH_3$ (amonyak) molekülünün Lewis yapısını oluşturarak verilen ifadeleri tek tek kontrol edelim.
- Adım 1: Toplam Değerlik Elektron Sayısını Bulma
- Öncelikle, moleküldeki tüm atomların toplam değerlik elektron sayısını belirlememiz gerekir.
- Azot atomu ($_7N$) 5 değerlik elektronuna sahiptir (Grup 15).
- Hidrojen atomu ($_1H$) 1 değerlik elektronuna sahiptir (Grup 1).
- $NH_3$ molekülünde 1 Azot ve 3 Hidrojen atomu bulunduğundan, toplam değerlik elektron sayısı şu şekilde hesaplanır:
- $1 \times (\text{Azotun değerlik elektronu}) + 3 \times (\text{Hidrojenin değerlik elektronu}) = 1 \times 5 + 3 \times 1 = 5 + 3 = 8$ elektron.
- Yani, $NH_3$ molekülünde toplam 8 adet değerlik elektronu bulunur. Bu bilgi, E seçeneğini doğrular.
- Adım 2: Merkez Atomu Belirleme ve Atomları Bağlama
- Genellikle, molekülde tek sayıda bulunan veya daha az elektronegatif olan atom merkez atom olur. $NH_3$ molekülünde Azot ($N$) merkez atomdur.
- Merkez atom olan Azot'u, üç Hidrojen atomuna tekli kovalent bağlarla bağlayalım. Her tekli bağ 2 elektron içerir.
- Bu bağlar için kullanılan elektron sayısı: $3 \text{ bağ} \times 2 \text{ elektron/bağ} = 6$ elektron.
- Adım 3: Kalan Elektronları Dağıtma
- Toplam değerlik elektronu sayımız 8 idi. Bağlar için 6 elektron kullandık.
- Geriye kalan elektron sayısı: $8 - 6 = 2$ elektron.
- Bu kalan 2 elektronu, merkez atom olan Azot'un oktetini tamamlamak için ortaklanmamış elektron çifti olarak yerleştiririz.
- Böylece $NH_3$ molekülünün Lewis yapısı şu şekilde oluşur:
H
|
H - N :
|
H
(Burada $:$ Azot üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftini temsil eder.)
- Adım 4: Oktet ve Dublet Kuralını Kontrol Etme
- Azot atomu ($N$): Azot atomu, 3 adet Hidrojen atomuyla tekli bağ yapmış (bu 3 bağdan gelen $3 \times 2 = 6$ elektron) ve üzerinde 1 adet ortaklanmamış elektron çifti ($2$ elektron) bulunmaktadır. Toplamda $6 + 2 = 8$ elektronu vardır. Bu, Azot'un oktetini tamamladığı anlamına gelir. Bu bilgi, A seçeneğini doğrular.
- Hidrojen atomları ($H$): Her bir Hidrojen atomu, Azot ile tekli bağ yapmıştır. Her tekli bağ 2 elektron içerdiğinden, her bir Hidrojen atomu 2 elektrona sahiptir. Bu, Hidrojen'in dubletini tamamladığı anlamına gelir. Bu bilgi, B seçeneğini doğrular.
- Adım 5: Seçenekleri Değerlendirme
- A) Azot atomu oktetini tamamlamıştır. Yukarıdaki kontrolümüzde Azot'un etrafında 8 elektron olduğunu gördük. Bu ifade doğrudur.
- B) Hidrojen atomları dubletini tamamlamıştır. Yukarıdaki kontrolümüzde her Hidrojen'in etrafında 2 elektron olduğunu gördük. Bu ifade doğrudur.
- C) Azot atomu üzerinde bir adet ortaklanmamış elektron çifti bulunur. Lewis yapımıza baktığımızda, Azot atomu üzerinde bir çift (2 elektron) ortaklanmamış elektron bulunmaktadır. Bu ifade doğrudur.
- D) Molekülde toplam dört adet bağlayıcı elektron çifti bulunur. Lewis yapımızda Azot ile Hidrojen arasında 3 adet tekli bağ bulunmaktadır. Her tekli bağ bir bağlayıcı elektron çifti demektir. Dolayısıyla, molekülde 3 adet bağlayıcı elektron çifti bulunur, 4 adet değil. Bu ifade yanlıştır.
- E) Molekülde toplam sekiz adet değerlik elektronu bulunur. Adım 1'de hesapladığımız gibi, $NH_3$ molekülünde toplam 8 değerlik elektronu bulunur. Bu ifade doğrudur.
Tüm bu adımları takip ettiğimizde, yanlış olan ifadenin D seçeneği olduğunu açıkça görmüş oluruz.
Cevap D seçeneğidir.
