9. sınıf kimya 2. dönem 1. yazılı 4. senaryo Test 1

Aşağıdaki moleküllerden hangisinin Lewis nokta yapısında merkez atomun çevresinde oktet kuralına uymayan bir durum gözlenir? ($H$: $1$, $Be$: $4$, $B$: $5$, $C$: $6$, $N$: $7$, $O$: $8$, $F$: $9$)

A) $CH_4$

B) $NH_3$

C) $H_2O$

D) $BF_3$

E) $CO_2$

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, Lewis nokta yapılarında merkez atomun oktet kuralına uyup uymadığını inceleyeceğiz. Oktet kuralı, atomların kararlı bir yapıya ulaşmak için genellikle son yörüngelerinde 8 elektron bulundurma eğiliminde olmalarıdır. Hidrojen gibi bazı istisnalar dublet kuralına (2 elektron) uyar. Merkez atomun çevresindeki bağ elektronlarını ve ortaklanmamış elektron çiftlerini sayarak bu kurala uyulup uyulmadığını belirleyebiliriz.

• Oktet Kuralı Nedir?

  Oktet kuralı, bir atomun kimyasal bağlar oluşturarak veya elektron çiftlerini paylaşarak son enerji seviyesinde 8 elektron bulundurma eğiliminde olmasıdır. Bu durum, atomlara soygaz elektron düzeni kazandırarak daha kararlı hale gelmelerini sağlar. Hidrojen atomu ise 2 elektronla (dublet kuralı) kararlı hale gelir.

• Lewis Yapısı Çizimi Adımları:
  1. Moleküldeki toplam değerlik elektron sayısını belirleyin.
  2. Merkez atomu seçin (genellikle en az elektronegatif olan veya tek olan atom).
  3. Merkez atom ile diğer atomlar arasına tekli bağlar (birer elektron çifti) yerleştirin.
  4. Kalan değerlik elektronlarını önce dış atomların oktetlerini tamamlayacak şekilde, sonra merkez atomun oktetini tamamlayacak şekilde yerleştirin.
  5. Eğer merkez atomun okteti tamamlanmazsa, dış atomlardaki ortaklanmamış elektron çiftlerinden bazılarını merkez atom ile dış atomlar arasına çift veya üçlü bağlar oluşturacak şekilde kaydırın.
• A) $CH_4$ (Metan) için inceleme:
  • Merkez atom: Karbon ($C$)
  • Toplam değerlik elektron sayısı: $C$ ($4$) + $4 \times H$ ($1$) = $4 + 4 = 8$ elektron.
  • Lewis yapısı: Karbon atomu, dört hidrojen atomuyla tekli bağlar oluşturur.

    $\quad H$

    $\quad |$

    $H - C - H$

    $\quad |$

    $\quad H$

  • Merkez atom ($C$) çevresindeki elektron sayısı: $4$ bağ $\times 2$ elektron/bağ = $8$ elektron.
  • Sonuç: Karbon atomu oktet kuralına uyar.
• B) $NH_3$ (Amonyak) için inceleme:
  • Merkez atom: Azot ($N$)
  • Toplam değerlik elektron sayısı: $N$ ($5$) + $3 \times H$ ($1$) = $5 + 3 = 8$ elektron.
  • Lewis yapısı: Azot atomu, üç hidrojen atomuyla tekli bağlar oluşturur ve bir çift ortaklanmamış elektrona sahiptir.

    $\quad H$

    $\quad |$

    $H - N - H$

    $\quad :$

  • Merkez atom ($N$) çevresindeki elektron sayısı: $3$ bağ $\times 2$ elektron/bağ + $1$ ortaklanmamış çift $\times 2$ elektron/çift = $6 + 2 = 8$ elektron.
  • Sonuç: Azot atomu oktet kuralına uyar.
• C) $H_2O$ (Su) için inceleme:
  • Merkez atom: Oksijen ($O$)
  • Toplam değerlik elektron sayısı: $2 \times H$ ($1$) + $O$ ($6$) = $2 + 6 = 8$ elektron.
  • Lewis yapısı: Oksijen atomu, iki hidrojen atomuyla tekli bağlar oluşturur ve iki çift ortaklanmamış elektrona sahiptir.

    $H - O - H$

    $\quad : :$

  • Merkez atom ($O$) çevresindeki elektron sayısı: $2$ bağ $\times 2$ elektron/bağ + $2$ ortaklanmamış çift $\times 2$ elektron/çift = $4 + 4 = 8$ elektron.
  • Sonuç: Oksijen atomu oktet kuralına uyar.
• D) $BF_3$ (Bor triflorür) için inceleme:
  • Merkez atom: Bor ($B$)
  • Toplam değerlik elektron sayısı: $B$ ($3$) + $3 \times F$ ($7$) = $3 + 21 = 24$ elektron.
  • Lewis yapısı: Bor atomu, üç flor atomuyla tekli bağlar oluşturur. Her flor atomunun okteti tamamlanmıştır (üçer ortaklanmamış elektron çifti ile).

    $\quad F$

    $\quad |$

    $F - B - F$

    (Her $F$ atomunun çevresinde $3$ ortaklanmamış elektron çifti bulunur.)

  • Merkez atom ($B$) çevresindeki elektron sayısı: $3$ bağ $\times 2$ elektron/bağ = $6$ elektron.
  • Sonuç: Bor atomu oktet kuralına uymaz. Bor, elektron eksikliği gösteren bir atomdur ve genellikle 6 değerlik elektronuyla kararlı bir yapı oluşturur.
• E) $CO_2$ (Karbondioksit) için inceleme:
  • Merkez atom: Karbon ($C$)
  • Toplam değerlik elektron sayısı: $C$ ($4$) + $2 \times O$ ($6$) = $4 + 12 = 16$ elektron.
  • Lewis yapısı: Karbon atomu, iki oksijen atomuyla ikişerli (çift) bağlar oluşturur. Her oksijen atomunun ikişer çift ortaklanmamış elektronu bulunur.

    $:O=C=O:$

  • Merkez atom ($C$) çevresindeki elektron sayısı: $2$ çift bağ $\times 4$ elektron/çift bağ = $8$ elektron.
  • Sonuç: Karbon atomu oktet kuralına uyar.

Yukarıdaki incelemeler sonucunda, $BF_3$ molekülünde merkez atom olan Bor ($B$) atomunun çevresinde 6 elektron bulunduğu ve bu nedenle oktet kuralına uymadığı açıkça görülmektedir.

Cevap D seçeneğidir.