12. sınıf kimya 2. dönem 1. yazılı 1. senaryo meb Test 2

Karbon atomunun hibritleşme türleri ve bağ oluşumları ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi YANLIŞTIR?

A) Bir karbon atomu $sp^3$ hibritleşmesi yaptığında, dört adet eş enerjili $sp^3$ hibrit orbitali oluşur ve bu orbitaller tekli bağların oluşumunda kullanılır.

B) $sp^2$ hibritleşmesi yapan bir karbon atomu, üç adet $sp^2$ hibrit orbitali ve bir adet hibritleşmemiş $p$ orbitali içerir.

C) $sp$ hibritleşmesi yapan bir karbon atomu, iki adet $sp$ hibrit orbitali ve iki adet hibritleşmemiş $p$ orbitali içerir.

D) İki karbon atomu arasında ikili bağ oluşurken, bir $\sigma$ (sigma) bağı $sp^2-sp^2$ örtüşmesiyle, bir $\pi$ (pi) bağı ise hibritleşmemiş $p$ orbitallerinin yandan örtüşmesiyle oluşur.

E) Üçlü bağ içeren bir molekülde, karbon atomları $sp^3$ hibritleşmesi yapar ve bir $\sigma$ ile iki $\pi$ bağı oluşturur.

Merhaba sevgili öğrenciler!

Karbon atomunun hibritleşme türleri ve bağ oluşumları, organik kimyanın temel konularından biridir. Bu konuyu iyi anlamak, moleküllerin yapılarını ve reaksiyonlarını kavramak için çok önemlidir. Şimdi sorudaki her bir ifadeyi adım adım inceleyelim ve hangisinin yanlış olduğunu bulalım.

• A) Bir karbon atomu $sp^3$ hibritleşmesi yaptığında, dört adet eş enerjili $sp^3$ hibrit orbitali oluşur ve bu orbitaller tekli bağların oluşumunda kullanılır.

  Bu ifade doğrudur. Karbon atomu, dört adet tekli bağ (örneğin metan, $CH_4$) oluşturduğunda $sp^3$ hibritleşmesi yapar. Bu hibritleşmede, bir $s$ orbitali ile üç $p$ orbitali karışarak dört adet özdeş ve eş enerjili $sp^3$ hibrit orbitali oluşturur. Bu orbitaller, diğer atomlarla (genellikle hidrojen veya başka karbon atomları) tekli $\sigma$ (sigma) bağları oluşturmak için kullanılır. Bu bağlar, tetrahedral geometriye sahip moleküllerin oluşmasını sağlar.

• B) $sp^2$ hibritleşmesi yapan bir karbon atomu, üç adet $sp^2$ hibrit orbitali ve bir adet hibritleşmemiş $p$ orbitali içerir.

  Bu ifade de doğrudur. Karbon atomu, bir ikili bağ ve iki tekli bağ (örneğin etilen, $C_2H_4$) oluşturduğunda $sp^2$ hibritleşmesi yapar. Bu durumda, bir $s$ orbitali ile iki $p$ orbitali karışarak üç adet eş enerjili $sp^2$ hibrit orbitali oluşturur. Geriye kalan bir $p$ orbitali ise hibritleşmeye katılmaz ve "hibritleşmemiş $p$ orbitali" olarak kalır. Bu hibritleşmemiş $p$ orbitali, ikili bağdaki $\pi$ (pi) bağının oluşumunda kritik rol oynar.

• C) $sp$ hibritleşmesi yapan bir karbon atomu, iki adet $sp$ hibrit orbitali ve iki adet hibritleşmemiş $p$ orbitali içerir.

  Bu ifade de doğrudur. Karbon atomu, bir üçlü bağ ve bir tekli bağ (örneğin asetilen, $C_2H_2$) veya iki ikili bağ (örneğin karbon dioksit, $CO_2$) oluşturduğunda $sp$ hibritleşmesi yapar. Bu hibritleşmede, bir $s$ orbitali ile bir $p$ orbitali karışarak iki adet eş enerjili $sp$ hibrit orbitali oluşturur. Geriye kalan iki $p$ orbitali ise hibritleşmeye katılmaz ve "hibritleşmemiş $p$ orbitalleri" olarak kalır. Bu iki hibritleşmemiş $p$ orbitali, üçlü bağdaki iki $\pi$ bağının oluşumunda kullanılır.

• D) İki karbon atomu arasında ikili bağ oluşurken, bir $\sigma$ (sigma) bağı $sp^2-sp^2$ örtüşmesiyle, bir $\pi$ (pi) bağı ise hibritleşmemiş $p$ orbitallerinin yandan örtüşmesiyle oluşur.

  Bu ifade de doğrudur. İkili bağ içeren moleküllerde (örneğin etilen), her iki karbon atomu da $sp^2$ hibritleşmesi yapar. Karbon atomları arasındaki ilk bağ olan $\sigma$ bağı, her bir karbon atomundan gelen $sp^2$ hibrit orbitallerinin uç uca (baş başa) örtüşmesiyle oluşur. İkinci bağ olan $\pi$ bağı ise, her bir karbon atomunda bulunan hibritleşmemiş $p$ orbitallerinin birbirine paralel bir şekilde yandan örtüşmesiyle oluşur. Bu örtüşme, bağ ekseninin üstünde ve altında bir elektron yoğunluğu bölgesi oluşturur.

• E) Üçlü bağ içeren bir molekülde, karbon atomları $sp^3$ hibritleşmesi yapar ve bir $\sigma$ ile iki $\pi$ bağı oluşturur.

  Bu ifade yanlıştır. Üçlü bağ içeren bir molekülde (örneğin asetilen), karbon atomları $sp^3$ hibritleşmesi yapmaz. Üçlü bağ, bir $\sigma$ bağı ve iki $\pi$ bağından oluşur. Bu bağ yapısını oluşturabilmek için karbon atomlarının $sp$ hibritleşmesi yapması gerekir. $sp$ hibritleşmesi yapan karbon atomları, bir $\sigma$ bağı oluşturmak için $sp$ hibrit orbitallerini kullanır ve iki $\pi$ bağı oluşturmak için de iki adet hibritleşmemiş $p$ orbitalini kullanır. $sp^3$ hibritleşmesi ise sadece tekli bağların oluşumunda görülür.

Yukarıdaki açıklamalar ışığında, E seçeneğindeki ifade hatalıdır.

Cevap E seçeneğidir.