Ortaokulda, lisede bizlere hep anlatılır atomların nasıl bağ yaptığı. İşte, elektron alıp verirlerse iyonik bağ olur, ortaklaşa kullanırlarsa kovalent bağ olur vesaire. İyi de bilinci olmayan bu atomlar birkaç pikosaniyede oturup hangi elektronları alıp vereceklerine dair pazarlık mı yapıyorlar? Tabii, ki hayır. O zaman atomlar arasındaki bu bağlar nasıl oluşuyor? Elektron paylaşımı yapan atomlar neden sonrasında beraber hareket etmeye başlıyorlar? Gelin videonun devamında hep beraber öğrenelim.
(intro)
En iyisi öncelikle bilinçsiz atomların nasıl bağ yapmak için bir araya gelebileceğinin mantığını gözle görülür bir örnekle anlamaya çalışalım. Diyelim ki falezin ucunda duruyorsunuz. Dengenizi kaybedip ayağınızın boşluğa düşmesinden itibaren düşmeye başlarsınız. Peki düşme sürecini bilincinizle mi yönetirsiniz? Yani şu saniyeye kadar şuraya kadar düşeyim şu saniyede ivmem şu olsun falan diye hesaplama yapabilir misiniz? Hayır, düşme halindeki pozisyonunuz sizin bilincinizden bağımsızdır. Atomların bağ yapması da işte bu şekilde, yani bu elektron alışverişinin gerçekleşmesi için buna atomların karar vermesi gerekmiyor. Düşme olayında bunu bilincimiz yerine sağlayan şey kütleçekim kuvvetiydi. Peki, atomların bağ yapması durumunda bunu ne sağlıyor?
Atomun içerisindeki elektronlar sahip oldukları enerji sebebiyle hareket etmektedir. Ancak onların boşluğa dağılıp gitmesini engelleyen bir şey vardır: elektromanyetik kuvvet. Elektronların sahip olduğu eksi yük ile protonların sahip olduğu artı yük sebebiyle aralarında elektromanyetik bir çekim kuvveti oluşur. Eğer elektronlar hareketsiz olsaydı bu çekim kuvveti sebebiyle atomun kendi içine çökmesi gerekirdi. Ancak elektronların bu çekime zıt bir şekilde hareket etmesi gerekmektedir. Bu da net kuvveti nötrler ve böylece elektron çekirdeğin etrafından dönmeye başlar. Ancak elektronun dolanacağı yörünge sabit değildir. Çünkü elektronun sahip olduğu enerji değişkendir. Mesela bir döner kavşakta dönüyorsunuz diyelim. Eğer hızınız azsa 3 metre yarıçaplı bir çember çizebilirsiniz. Ancak hızınız arttıkça takla atmadan o çemberi çizemezsiniz. Bu yüzden çemberin yarıçapını artırmanız gerekir. İşte bu yüzden atomda da enerjisi artan elektron dolandığı yarıçapı artırır. Ancak elektronların sahip olacağı enerji kesikli olduğundan belli katmanlarda dolanır. Aynı zamanda atomaltı dünyada çok fazla ihtimal söz konusudur. Bu sebeple bir elektron enerji alırken aynı anda diğer bir elektron enerji salabilir. Ve bunlar çok kısa zaman aralıklarında çok yüksek hızlarda gerçekleştiği ve ihtimallere dayalı kuantum istatistiksel yasalara uyduğu için kesin yörüngeler değil elektron bulutları oluşur. Atomlar; renk, erime sıcaklığı, kaynama sıcaklığı gibi tüm fiziksel özelliklerini biraz önce anlattığımız enerji, yarıçap, elektromanyetik denge gibi durumlarıyla kazanır. Atomun kendi içindeki dünyayı çözdüğümüze göre gelelim atomlar arasındaki ilişkiye.
Atomlar da enerjinin en az olduğu duruma gelme eğilimindedir. Aynı bizim daha az potansiyel enerjiye sahip olma eğilimimizden dolayı düşmemiz gibi. Normalde bir ortamda sadece tek bir atom varsa o atomun temel hali en düşük enerjili halidir. Ancak o ortama bir atom daha eklerseniz bu iki atom ayrı ayrı temel durumlarında en düşük enerjili halde olmazlar. Örneğin iki hidrojen atomu düşünelim. Aynı ortamda yeterince bir mesafede bulunduklarında 1. hidrojen atomunun elektronu 2. hidrojen atomundaki protonun pozitif yükünden etkilenmeye başlar. 2. atomun elektronu da 1. atomun protonunu çekmeye başlar. Bu çekme durumu iki atomun çekirdekleri yeterince birbirine yaklaşıp pozitif yüklerin birbirini itmesine kadar devam eder. Öyle bir sınır vardır ki çekirdekler arası mesafe o uzaklığa ulaştığında elektronların protonlara uyguladığı çekme kuvvetiyle iki ayrı çekirdekteki protonların birbirine uyguladığı itme kuvveti birbirini nötrler ve molekül en stabil haline ulaşır. İşte atomların bu hali ekstra bir uygulama yapılmadığı müddetçe bu şekilde kalır ve yeni fiziksel özelliklerini bu elektromanyetik yapının enerji düzeyleri üzerinden kazanır. İşte bu molekülü bir arada tutan şey aslında çekirdek ve elektronlar arasındaki elektromanyetik dengedir. Yani bağ dediğimiz şey öyle gözle görülür cinsten bir şey değildir, akrabalık bağı gibidir kısaca. Ama siz ne zaman ki bu iki akrabalaşmış atomun arasına fitne sokarsanız yani enerji verirseniz onları stabil halden uzaklaştırmış olursunuz. Her ne kadar elektron paylaşımları devam etse de uzaklıkları artmıştır. Ve şayet ortama bu iki atomun bağlanabileceği ve daha güçlü bir elektromanyetik denge kurabilecekleri atomlar eklerseniz aradaki bağı koparmış ve bu iki hidrojen atomunu başka atomlarla bağlamış olursunuz.
Bu anlattığımız kovalent bağdı. Ancak kovalent bağdan genellikle daha güçlü olan bir bağ türü var: iyonik bağ. İyonik bağın daha güçlü olmasının sebebi de şu. İyonik bağda elektronegatifliği yüksek olan atom elektronegatifliği düşük olan atomun elektronlarını kendisine çeker. Yeni oluşan elektromanyetik durumda elektron çeken atom negatif yüklü iyon elektron veren atom ise pozitif yüklü iyon haline gelir. Bu sefer aralarındaki bağ direkt bu iyonların birbirine yaptığı çekim kuvvetiyle oluşmuş olur. Kovalent bağda ise sadece protonların diğer atomun elektronlarını çekmesi söz konusudur. Bu yüzden iyonik bağın kırılması çok daha zordur. Bu da iyonik bağlı bileşiklerin kaynama sıcaklığını artırmış olur. Aynı zamanda bu atomlar artık atom halleriyle değil molekül halleriyle fiziksel özelliklerini gösterirler. Bu sadece görsel değil aynı zamanda elektromanyetik bir bağdır. Bu yüzden de spektrumda yapacakları emisyon ve absorbsiyonlar, pH değeri, erime ve kaynama noktası gibi pek çok özelliği o molekülü oluşturan atomlara göre değil molekülün yeni kuantum değerlerine göre ortaya çıkar.
İşte atomlar bu şekilde bağ yapar. Böylece bir videomuzun daha sonuna geldik. Videolarımızdan haberdar olmak için abone olmayı ve bizlere destek olmak için videoyu beğenmeyi unutmayın.
0 Yorum