Aşağıdaki moleküllerden hangisinin merkez atomunun hibritleşme türü ve molekül geometrisi doğru verilmiştir?
A) $CH_4$: $sp^2$, Üçgen düzlem
B) $NH_3$: $sp^3$, Düzlem üçgen
C) $H_2O$: $sp^3$, Kırık doğru
D) $CO_2$: $sp^3$, Doğrusal
E) $BF_3$: $sp$, Üçgen piramit
Sevgili öğrenciler, moleküllerin hibritleşme türünü ve molekül geometrisini doğru bir şekilde belirlemek için merkez atomun etrafındaki elektron yoğunluklarını (elektron bölgelerini) saymamız gerekir. Bu bölgeler, sigma bağları ve merkez atom üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftlerinden oluşur. Hadi her bir seçeneği adım adım inceleyelim:
- A) $CH_4$ (Metan)
- Merkez atom Karbon (C)'dur.
- Karbon atomu 4 hidrojen atomu ile tekli bağ yapar. Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz.
- Merkez atom etrafındaki elektron bölgesi sayısı (sterik sayı): 4 sigma bağı + 0 ortaklanmamış elektron çifti = 4.
- Sterik sayı 4 olduğunda hibritleşme türü $sp^3$ olmalıdır.
- Molekül geometrisi ise Tetrahedral (Düzgün dörtyüzlü) olmalıdır.
- Verilen: $sp^2$, Üçgen düzlem. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
- B) $NH_3$ (Amonyak)
- Merkez atom Azot (N)'dur.
- Azot atomu 3 hidrojen atomu ile tekli bağ yapar ve üzerinde 1 çift ortaklanmamış elektron bulunur.
- Merkez atom etrafındaki elektron bölgesi sayısı (sterik sayı): 3 sigma bağı + 1 ortaklanmamış elektron çifti = 4.
- Sterik sayı 4 olduğunda hibritleşme türü $sp^3$ olmalıdır.
- Molekül geometrisi ise Üçgen piramit (Trigonal piramidal) olmalıdır (elektron geometrisi tetrahedral olmasına rağmen, ortaklanmamış elektron çifti bağ açısını etkiler).
- Verilen: $sp^3$, Düzlem üçgen. Hibritleşme doğru olsa da molekül geometrisi yanlıştır. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.
- C) $H_2O$ (Su)
- Merkez atom Oksijen (O)'dur.
- Oksijen atomu 2 hidrojen atomu ile tekli bağ yapar ve üzerinde 2 çift ortaklanmamış elektron bulunur.
- Merkez atom etrafındaki elektron bölgesi sayısı (sterik sayı): 2 sigma bağı + 2 ortaklanmamış elektron çifti = 4.
- Sterik sayı 4 olduğunda hibritleşme türü $sp^3$ olmalıdır.
- Molekül geometrisi ise Kırık doğru (Açısal veya V şeklinde) olmalıdır (elektron geometrisi tetrahedral olmasına rağmen, iki ortaklanmamış elektron çifti bağ açısını daraltır).
- Verilen: $sp^3$, Kırık doğru. Hem hibritleşme hem de molekül geometrisi doğrudur. Bu nedenle C seçeneği doğrudur.
- D) $CO_2$ (Karbondioksit)
- Merkez atom Karbon (C)'dur.
- Karbon atomu 2 oksijen atomu ile çift bağ yapar ($O=C=O$). Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz.
- Merkez atom etrafındaki elektron bölgesi sayısı (sterik sayı): 2 sigma bağı (her çift bağda bir sigma, bir pi bağı vardır) + 0 ortaklanmamış elektron çifti = 2.
- Sterik sayı 2 olduğunda hibritleşme türü $sp$ olmalıdır.
- Molekül geometrisi ise Doğrusal olmalıdır.
- Verilen: $sp^3$, Doğrusal. Hibritleşme türü yanlıştır. Bu nedenle D seçeneği yanlıştır.
- E) $BF_3$ (Bor triflorür)
- Merkez atom Bor (B)'dur.
- Bor atomu 3 flor atomu ile tekli bağ yapar. Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti bulunmaz (Bor, oktet kuralına uymayan bir istisnadır).
- Merkez atom etrafındaki elektron bölgesi sayısı (sterik sayı): 3 sigma bağı + 0 ortaklanmamış elektron çifti = 3.
- Sterik sayı 3 olduğunda hibritleşme türü $sp^2$ olmalıdır.
- Molekül geometrisi ise Üçgen düzlem (Trigonal planar) olmalıdır.
- Verilen: $sp$, Üçgen piramit. Hem hibritleşme hem de molekül geometrisi yanlıştır. Bu nedenle E seçeneği yanlıştır.
Cevap C seçeneğidir.
