Mr.TyLér ||
Kayıtlı Üye
Karbon Kimyası
Organik Kimya ismini "organicus"tan almakta olup ifade ettiği anlam bizzat organlı sistemlerden esinlendirilmiştir. 1828 yılında Friedrich Wohler'in üre 'yi sentezlemesine kadar sadece canlı organizmaların organik molekülleri sentezleyebileceği düşünüldüğü göz önüne alınırsa bu isim aslında hiç de anlamsız gelmemektedir.
Karbon Kimyası tanımı günümüzde organik kimya için çok yetersiz kalsa bile organik kimyanın temelinin karbon'a dayandığını ve karbon-karbon bağının en önemli yapıtaşı olduğunu göz önüne alırsak bu tanımın gayet yerinde olduğunu farkedebiliriz umarım.
Organik Kimyanın çalışma alanı için "karbon içeren her kimyasal değişim" dersek hiç de büyük konuşmuş olmayız.
Organik Kimyanın değerini ve kapsama alanını her geçen gün arttıracağını ise canlılarla (yaşayan organizmalarla) ilgili olduğundan ve onlar yaşadıkça -yine onlar için- hep yaşamak zorunda olduğundan anlayabiliriz.
ORGANİK KİMYA
Biyokimya; canlı organizmaların kimyasal yapısını ve hayatın devamı boyunca canlının içinde meydana gelen olayları konu olarak alan ve inceleyen bir bilim dalıdır.
İlişkili olduğu bilim dalları:Kimya
Organik kimya
Fizyoloji
Biyoloji
Fizik ve benzeri bilim dalları.
Organik kimya;karbon bileşiklerinin kimyasıdır.Ancak C içeren her madde organik olmayabilir.
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapı ve hayatlarını sürdürebilmeleri için gerekli olan klorofil,vitamin,hormon,enzim,koenzim,protein,yağ asidi ve karbonhidrat gibi pek çok bileşik organik yapıdadır.
Organizmadaki metabolik değişimler; anabolizma, katabolizma ,öğrenme, görme, solunum, üreme ve hatırlama gibi birçok fonksiyon organik kimyasal reaksiyonlar sonucu oluşur.Kimyasal terapide kullanılan birçok ilaç ta organik yapıdadır.
ORGANİK KİMYANIN TARİHÇESİ
Jöns Berzelius(1779-1848) : ‘Organik’kelimesini ilk defa kullandı.
Scheele : Üzümden = Tartarik asit
Elmadan = Malik asit
Limondan= Sitrik asit
Sütten = Laktik asit
İdrardan =Ürik asiti elde etti.
Lavosier : Teraziyi kimyada ilk kez kullandı.
Lavosier – Liebig : Elementer analiz dönemini başlattılar ve ampirik
formül kavramını otaya koydulur.
Frederich Wöhler (1828) : Amonyum siyanattan üreyi sentezledi.
(NH4)2SO4 + 2KCNO ®2NH4CNO + K2SO4
amonyumsülfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2
ısı |
NH4CNO ® C=O
|
NH2
Amonyum siyanat Üre
ORGANİK BİLEŞİKLERLE İNORGANİK BİLEŞİKLER ARASINDAKİ FARKLAR
Organik bileşikler genellikle yanıcıdır.İnorganik bileşikler yanıcı değildir.
Organik bileşiklerin erime noktaları genellikle düşüktür.(300oC’nin altındadır.)İnorganik bileşiklerin ise genellikle yüksektir.
Organik bileşikler genellikle suda çözünmezler,inorganiklerin çoğu suda çözünürler.
Organik bileşiklerin çoğunun yapısı iyonik değildir,inorganikler ise iyonik yapıdadır.
Organik bileşiklerde izomerizm büyük rol oynar.İnorganikler de izomerizm yoktur.
Organik bileşiklerin oluşumunda katalizörlerin rolü büyüktür.Farklı katalizörler kullanılarak aynı maddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir.
Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler ,inorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır.
Organik bileşiklerin dansitesi genellikle düşüktür.
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasındaki bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden kaynaklanır.
Karbon atomunun elektron dağılımı:1s2 2s2 2p2 olduğuna göre 2p yörüngesinde iki tane elektron vardır.Karbon diğer atomlarla her zaman dört bağ yapar.
HİBRİDLEŞME
Karbon atomu 3 farklı hibridleşme yapar.
· sp3 hibridleşmesi
· sp2 hibridleşmesi
· sp hibridleşmesi
sp3 hibridleşmesi:Karbon atomu 4 H(hidrojen) atomunun etkisi altında kaldığında sp3 hibridleşmesi yapar.
H
½
H ¾C¾H
½
H
Metan molekülü(eşkanar dörtlü oluşturur)
sp2 hibridleşmesi:Karbon atomu bir başka atoma iki bağla bağlanmış ise sp2 hibridleşmesi yapmıştır.
Karbonun sp2 hibridleşmesi yaptığı bileşiklere örnekler:
O
ôô
CH2 =CH2 H¾C¾H
Etilen formaldehit
Pi orbitali ve pi bağının özellikleri
Pi orbitali iki lobludur ve bir düğüm içerir.
Diğer orbitaller gibi en fazla ters spinli iki elektron alabilir.
Karbon atomunun 2p orbitali sp2 orbitalinden daha yüksek enerjilidir.Bu nedenle pi bağları dış etkilere karşı sigma bağlarından daha duyarlıdır.
Pi orbitalleri sigma orbitalleri gibi silindirik simetriye sahip değildir.
Pi bağları çift bağlı atomları ve bu atomlara bağlı diğer atomları da sabit bir şekilde
tutar.
sp hibridleşmesi:Bir karbon atomu asetilende olduğu gibi (CHºCH)olduğu gibi yalnızca iki başka atoma bağlanmışsa sp hibridleşmesi yapmıştır.
MAKROMOLEKÜLER YAPILARI BİRARADA TUTAN BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarındaki herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal bağ denir.
A)MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
B)MOLEKÜLLER ARASI BAĞLAR
1)Van Der Waals çekimleri
2)Hidrojen bağları
3)Hidrofobik etkileşimler
MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR
İYONİK BAĞLAR:Elektropozitif elementlerle (düşük iyonlaşma enerjili),elektronegatif elementler (yüksek elektron ilgili) arasında oluşur.Örnek;NaI,NaF,NaBr,NaCI,KCI,KI,KBr,LiCI,LiF
METALİK BAĞLAR: Metallerin iyonlaşma enerjileri çok küçük olduğundan , her bir metal atomu değerlik elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla verebilirler.Bu elektron bulutu ile pozitif metal iyonları arsındaki elektriksel çekime metalik bağ denir.
KOVALENT BAĞLARElektronegatif atomlar arasında oluşur. Elektronların hem tanecik hem de dalga karakteri vardır.
Kovalent bağ;iki atom çekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron içeren bir ortak bağ orbitalidi.
POLAR KOVALENT BAĞLAR:Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom çekirdeği tarafından eşit çekilmezler.
Bağın polarlığını etkileyen faktörler;atomların elektronegatiflikleri
( F>O>N>CI>Br>C>S>I>B)
atomların polarlanabilme özellikleri
atomların çapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yüklerle belirtilir.d+ (kısmi pozitif) ve d-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilir.
d+ d- +¾®
H¾CI ya da H¾CI şeklinde gösterilebilir.
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR:
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir.En iyi örnek;kararlı bir molekül olan NH3’ün ortaklaşılmamış elektron çiftini,ortaklaşa kullanmak üzere hiç elektronu bulunmayan H+ iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana getirmesidir.
H H
½ ½ +
H ¾N: + H+ ¾¾® H¾N ¾H
½ ½
H H
MOLEKÜLLER ARASI KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ:
Beş türde olabilir.
1)İyon-Dipol etkileşimi:NaF gibi iyonik bir katının H2O gibi polar bir çözücü içinde
çözülmesi.
2)İyon-Normal Molekül etkileşimi:İyon gibi yüklü bir tanecik soygaz atomu gibi yüksüz
ve apolar bir moleküle yaklaştığında nötral atom veya molekülün elektron bulutunun
şeklini değiştirir.Bu olaya etki ile elektriklenme denir.
3)Dipol-Normal Molekül etkileşmesi:NaCI’ün CCI4 ‘te çözünmesi.
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolar molekül etkileşimi):apolar moleküller arasında
oluşur.
5)Dipol-dipol etkileşimi:su,klorofom,aseton ve hidrojenflorür gibi polar çözücülerde
polar bileşiklerin çözülmesidir.
B)HİDROJEN BAĞLARI
Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron çifti içeren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipol etkileşimdir.H bağları genellikle F,O,N,CI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşur.
Hidrojen bağları türleri:
½
¾O¾H------:N¾
½
½
¾O¾H------:O¾
½
¾N¾H------:N¾
½
½ ½
¾N¾H------:O¾
..
Hidrojen bağının ayrışma enerjisi :5-10kcal/mol(30kj/mol)
Kovalent “ “ “ :80-100kcal/mol(400kj/mol)
Dipol-dipol “ “ “ :30kj/mol
HİDROJEN BAĞININ ÖZELLİKLERİ
· Hidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yükselmesine neden olur.
.. ..
CH3CH2O:-------H¾O: CH3
½ ½ ½
H CH2CH3 : O¾CH3
Etanol ..
Kn.78.5 dimetil eter
Kn.-23.6
Hidrojen bağları bileşiklerin suda çözünürlüğünü artırır.
Büyük moleküllerin kendilerine özgü düzenli biçimlerinde tutulmalarını sağlar.Örneğin bitkisel ve hayvansal hücrelerin genetik materyali olan DNA molekülündeki baz çiftlerini hidrojen bağları bir arada tutar.Proteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekülü düzenli bir şekilde tutar.
İZOMERİZM
Aynı molekül formülü ile gösterilebilen iki veya daha fazla sayıda olabilen bileşiklere izomerler denir.(konstitüsyonları aynı konfigurasyonları farklı bileşiklerdir.)Bu nedenle izomer bileşiklerin kimyasal özellikleri de farklıdır.İzomerlik;üçten daha fazla sayıda karbon içeren organik bileşikler için geçerlidir. Üç tip izomerlikten sözedilebilir.
Zincir izomerliği:Molekül formülleri aynı,bağlanma düzenleri farklı bileşiklerdir.İki şekilde olabilir.
· Zincir –dallanma izomerliği:
Düz zincirli moleküllerin kaynama noktası daha yüksektir.Dallanma arttıkça kaynama noktası düşmektedir.(Düz zincirli moleküllerde Van Der Waals çekimleri daha etkindir.)
· Zincir –halka izomerliği:C4H8 içeren çeşitli organik bileşikler:
CH3
½
CH2=CH-CH2-CH3 C=CH2 CH3-CH=CH-CH3 CH2¾CH2 CH2
½ ½ ½ ½ CH¾CH3
1-büten CH3 CH2¾CH2 CH2
izobütilen 2-büten siklobütan metil-siklopropan
***Tautomerlik:Birbirine dönüşebilen özel bir yapı izomeridir.Asidik alfa hidrojeni taşıyan karbonil bileşikleri tautomerler adıyla bilinen iki yapıda bulunabilirler.İki yapının birbirine göre farkı yalnızca çift bağın ve alfa (a) hidrojeninin yerinden kaynaklanır.Bunlar keto tautomer ve enol tautomer diye adlandırılır.Karbonil bileşiğinin bilinen karbonil yapısı aynı zamanda onun keto tautomeridir.
.. ..
..O H .. O
½½ ½ ½
¾ C¾C¾ Û ¾C=C¾
Fonksiyonel izomerlik:Atomların farklı dizilişleri farklı fonksiyonel grupların oluşmasına neden olur.
Bazı eterlerle alkoller
CH3-O-CH3 dimetileter ile C2H5OH etil alkol izomer(C2H6O)
Bazı aldehitlerle ketonlar
CH3-CH2-CHO propiyonaldehit ile CH3-CO-CH3 aseton(C3H6O)
Bazı esterlerle karboksilik asitler
CH3-COOCH3 metilasetat ile CH3-CH2-COOH propiyonikasit(C3H6O2) izomerlerdir.
Steroizomerlik:Üç boyutlu izomerizmdir.İkiye ayrılır.
· Geometrik izomerlik
· Optik izomerlik
Geometrik izomerlik:Çift bağ içeren bileşikler için geçerlidir.Cis-trans izomerizmi de denilebilir.Latincede cis(Z) aynı , trans(E)farklı anlamındadır.
Cis-trans izomerlerin dipol momentleri farklıdır.
Cis izomerlerin kaynama noktaları daha yüksektir.
Optik izomerlik: Kendisinden veya çözeltisinden geçirilen polarize ışığın düzlemini çevirebilen bileşiklere optikçe aktif bileşikler denir.
İlk defa Fransız bilgini Pastör ‘ün incelemeleri sayesinde tartarik asitin monosodyum tuzunun optikçe aktif olduğu anlaşıldı.Daha sonra Biot ,rasemik asitin tartarik asitle kimyasal açıdan aynı olduğunu ancak rasemik asitin optikçe inaktif olduğunu buldu.Pastör rasemik asitten iki farklı bileşik elde etti. Bu bileşiklerden birinin polarize ışığın düzlemini sağa diğerinin sola çevirdiğini ve bu iki bileşiğin eşit oranda karıştırılması ile elde edilen karışımın optikçe inaktif olan rasemik karışım olduğunu keşfetti.
Ancak Pastör optikçe aktifliğin sebebini açıklayamadı.Hollanda’lı bir bilim adamı olan Vant Hoff bir bileşiğin optikçe aktif olabilmesi için molekülünde dört farklı grup taşıyan bir karbon atomunun olması gerektiğini açıkladı. Molekülünde dört farklı grup taşıyan karbon atomuna asimetrik karbon atomuna asimetrik karbon atomudenir.
Organik Kimya ismini "organicus"tan almakta olup ifade ettiği anlam bizzat organlı sistemlerden esinlendirilmiştir. 1828 yılında Friedrich Wohler'in üre 'yi sentezlemesine kadar sadece canlı organizmaların organik molekülleri sentezleyebileceği düşünüldüğü göz önüne alınırsa bu isim aslında hiç de anlamsız gelmemektedir.
Karbon Kimyası tanımı günümüzde organik kimya için çok yetersiz kalsa bile organik kimyanın temelinin karbon'a dayandığını ve karbon-karbon bağının en önemli yapıtaşı olduğunu göz önüne alırsak bu tanımın gayet yerinde olduğunu farkedebiliriz umarım.
Organik Kimyanın çalışma alanı için "karbon içeren her kimyasal değişim" dersek hiç de büyük konuşmuş olmayız.
Organik Kimyanın değerini ve kapsama alanını her geçen gün arttıracağını ise canlılarla (yaşayan organizmalarla) ilgili olduğundan ve onlar yaşadıkça -yine onlar için- hep yaşamak zorunda olduğundan anlayabiliriz.
ORGANİK KİMYA
Biyokimya; canlı organizmaların kimyasal yapısını ve hayatın devamı boyunca canlının içinde meydana gelen olayları konu olarak alan ve inceleyen bir bilim dalıdır.
İlişkili olduğu bilim dalları:Kimya
Organik kimya
Fizyoloji
Biyoloji
Fizik ve benzeri bilim dalları.
Organik kimya;karbon bileşiklerinin kimyasıdır.Ancak C içeren her madde organik olmayabilir.
Gerek bitkisel gerekse hayvansal organizmaların yapı ve hayatlarını sürdürebilmeleri için gerekli olan klorofil,vitamin,hormon,enzim,koenzim,protein,yağ asidi ve karbonhidrat gibi pek çok bileşik organik yapıdadır.
Organizmadaki metabolik değişimler; anabolizma, katabolizma ,öğrenme, görme, solunum, üreme ve hatırlama gibi birçok fonksiyon organik kimyasal reaksiyonlar sonucu oluşur.Kimyasal terapide kullanılan birçok ilaç ta organik yapıdadır.
ORGANİK KİMYANIN TARİHÇESİ
Jöns Berzelius(1779-1848) : ‘Organik’kelimesini ilk defa kullandı.
Scheele : Üzümden = Tartarik asit
Elmadan = Malik asit
Limondan= Sitrik asit
Sütten = Laktik asit
İdrardan =Ürik asiti elde etti.
Lavosier : Teraziyi kimyada ilk kez kullandı.
Lavosier – Liebig : Elementer analiz dönemini başlattılar ve ampirik
formül kavramını otaya koydulur.
Frederich Wöhler (1828) : Amonyum siyanattan üreyi sentezledi.
(NH4)2SO4 + 2KCNO ®2NH4CNO + K2SO4
amonyumsülfat potasyum siyanat amonyum siyanat
NH2
ısı |
NH4CNO ® C=O
|
NH2
Amonyum siyanat Üre
ORGANİK BİLEŞİKLERLE İNORGANİK BİLEŞİKLER ARASINDAKİ FARKLAR
Organik bileşikler genellikle yanıcıdır.İnorganik bileşikler yanıcı değildir.
Organik bileşiklerin erime noktaları genellikle düşüktür.(300oC’nin altındadır.)İnorganik bileşiklerin ise genellikle yüksektir.
Organik bileşikler genellikle suda çözünmezler,inorganiklerin çoğu suda çözünürler.
Organik bileşiklerin çoğunun yapısı iyonik değildir,inorganikler ise iyonik yapıdadır.
Organik bileşiklerde izomerizm büyük rol oynar.İnorganikler de izomerizm yoktur.
Organik bileşiklerin oluşumunda katalizörlerin rolü büyüktür.Farklı katalizörler kullanılarak aynı maddelerden farklı bileşikler oluşturulabilir.
Organik bileşiklerle yapılan reaksiyonlar fazla ısı ve zaman gerektiriler ,inorganik bileşiklerin reaksiyonları daha hızlıdır.
Organik bileşiklerin dansitesi genellikle düşüktür.
Organik bileşikler ile inorganik bileşikler arasındaki bu farklılıklar karbon atomunun periyodik cetveldeki yerinden kaynaklanır.
Karbon atomunun elektron dağılımı:1s2 2s2 2p2 olduğuna göre 2p yörüngesinde iki tane elektron vardır.Karbon diğer atomlarla her zaman dört bağ yapar.
HİBRİDLEŞME
Karbon atomu 3 farklı hibridleşme yapar.
· sp3 hibridleşmesi
· sp2 hibridleşmesi
· sp hibridleşmesi
sp3 hibridleşmesi:Karbon atomu 4 H(hidrojen) atomunun etkisi altında kaldığında sp3 hibridleşmesi yapar.
H
½
H ¾C¾H
½
H
Metan molekülü(eşkanar dörtlü oluşturur)
sp2 hibridleşmesi:Karbon atomu bir başka atoma iki bağla bağlanmış ise sp2 hibridleşmesi yapmıştır.
Karbonun sp2 hibridleşmesi yaptığı bileşiklere örnekler:
O
ôô
CH2 =CH2 H¾C¾H
Etilen formaldehit
Pi orbitali ve pi bağının özellikleri
Pi orbitali iki lobludur ve bir düğüm içerir.
Diğer orbitaller gibi en fazla ters spinli iki elektron alabilir.
Karbon atomunun 2p orbitali sp2 orbitalinden daha yüksek enerjilidir.Bu nedenle pi bağları dış etkilere karşı sigma bağlarından daha duyarlıdır.
Pi orbitalleri sigma orbitalleri gibi silindirik simetriye sahip değildir.
Pi bağları çift bağlı atomları ve bu atomlara bağlı diğer atomları da sabit bir şekilde
tutar.
sp hibridleşmesi:Bir karbon atomu asetilende olduğu gibi (CHºCH)olduğu gibi yalnızca iki başka atoma bağlanmışsa sp hibridleşmesi yapmıştır.
MAKROMOLEKÜLER YAPILARI BİRARADA TUTAN BAĞLAR
İki atom veya atom grubu aralarındaki herhangi bir kuvvetle tutunuyor ve belirli uzaklıkta kalıyorsa bu kuvvete kimyasal bağ denir.
A)MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR
1)İyonik bağlar
2)Metalik bağlar
3)Kovalent bağlar
B)MOLEKÜLLER ARASI BAĞLAR
1)Van Der Waals çekimleri
2)Hidrojen bağları
3)Hidrofobik etkileşimler
MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR
İYONİK BAĞLAR:Elektropozitif elementlerle (düşük iyonlaşma enerjili),elektronegatif elementler (yüksek elektron ilgili) arasında oluşur.Örnek;NaI,NaF,NaBr,NaCI,KCI,KI,KBr,LiCI,LiF
METALİK BAĞLAR: Metallerin iyonlaşma enerjileri çok küçük olduğundan , her bir metal atomu değerlik elektronlarını elektron bulutuna kolaylıkla verebilirler.Bu elektron bulutu ile pozitif metal iyonları arsındaki elektriksel çekime metalik bağ denir.
KOVALENT BAĞLARElektronegatif atomlar arasında oluşur. Elektronların hem tanecik hem de dalga karakteri vardır.
Kovalent bağ;iki atom çekirdeğini bir arada saran ve ters spinli iki elektron içeren bir ortak bağ orbitalidi.
POLAR KOVALENT BAĞLAR:Bazen kovalent bağı oluşturan ortaklanmış elekronlar iki atom çekirdeği tarafından eşit çekilmezler.
Bağın polarlığını etkileyen faktörler;atomların elektronegatiflikleri
( F>O>N>CI>Br>C>S>I>B)
atomların polarlanabilme özellikleri
atomların çapları
Bir polar bağda elektron yoğunluğu dağılımı kısmi yüklerle belirtilir.d+ (kısmi pozitif) ve d-(kısmi negatif) şeklinde ifade edilir.
d+ d- +¾®
H¾CI ya da H¾CI şeklinde gösterilebilir.
KOORDİNE KOVALENT BAĞLAR:
Bir atomun iki elektron vererek oluşturduğu kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir.En iyi örnek;kararlı bir molekül olan NH3’ün ortaklaşılmamış elektron çiftini,ortaklaşa kullanmak üzere hiç elektronu bulunmayan H+ iyonuna vermesi ve NH4+ iyonunu meydana getirmesidir.
H H
½ ½ +
H ¾N: + H+ ¾¾® H¾N ¾H
½ ½
H H
MOLEKÜLLER ARASI KUVVETLER
A)VAN DER WAALS KUVVETLERİ:
Beş türde olabilir.
1)İyon-Dipol etkileşimi:NaF gibi iyonik bir katının H2O gibi polar bir çözücü içinde
çözülmesi.
2)İyon-Normal Molekül etkileşimi:İyon gibi yüklü bir tanecik soygaz atomu gibi yüksüz
ve apolar bir moleküle yaklaştığında nötral atom veya molekülün elektron bulutunun
şeklini değiştirir.Bu olaya etki ile elektriklenme denir.
3)Dipol-Normal Molekül etkileşmesi:NaCI’ün CCI4 ‘te çözünmesi.
4)London kuvvetleri(ani dipol-apolar molekül etkileşimi):apolar moleküller arasında
oluşur.
5)Dipol-dipol etkileşimi:su,klorofom,aseton ve hidrojenflorür gibi polar çözücülerde
polar bileşiklerin çözülmesidir.
B)HİDROJEN BAĞLARI
Elektronegatif atoma bağlı bir hidrojen atomu ile paylaşılmamış elektron çifti içeren bir başka elektronegatif atom arasındaki dipol-dipol etkileşimdir.H bağları genellikle F,O,N,CI ve S gibi elektronegatif atomlar arasında oluşur.
Hidrojen bağları türleri:
½
¾O¾H------:N¾
½
½
¾O¾H------:O¾
½
¾N¾H------:N¾
½
½ ½
¾N¾H------:O¾
..
Hidrojen bağının ayrışma enerjisi :5-10kcal/mol(30kj/mol)
Kovalent “ “ “ :80-100kcal/mol(400kj/mol)
Dipol-dipol “ “ “ :30kj/mol
HİDROJEN BAĞININ ÖZELLİKLERİ
· Hidrojen bağları bir bileşiğin kaynama noktasının yükselmesine neden olur.
.. ..
CH3CH2O:-------H¾O: CH3
½ ½ ½
H CH2CH3 : O¾CH3
Etanol ..
Kn.78.5 dimetil eter
Kn.-23.6
Hidrojen bağları bileşiklerin suda çözünürlüğünü artırır.
Büyük moleküllerin kendilerine özgü düzenli biçimlerinde tutulmalarını sağlar.Örneğin bitkisel ve hayvansal hücrelerin genetik materyali olan DNA molekülündeki baz çiftlerini hidrojen bağları bir arada tutar.Proteinlerin yapısındaki hidrojen bağları da molekülü düzenli bir şekilde tutar.
İZOMERİZM
Aynı molekül formülü ile gösterilebilen iki veya daha fazla sayıda olabilen bileşiklere izomerler denir.(konstitüsyonları aynı konfigurasyonları farklı bileşiklerdir.)Bu nedenle izomer bileşiklerin kimyasal özellikleri de farklıdır.İzomerlik;üçten daha fazla sayıda karbon içeren organik bileşikler için geçerlidir. Üç tip izomerlikten sözedilebilir.
Zincir izomerliği:Molekül formülleri aynı,bağlanma düzenleri farklı bileşiklerdir.İki şekilde olabilir.
· Zincir –dallanma izomerliği:
Düz zincirli moleküllerin kaynama noktası daha yüksektir.Dallanma arttıkça kaynama noktası düşmektedir.(Düz zincirli moleküllerde Van Der Waals çekimleri daha etkindir.)
· Zincir –halka izomerliği:C4H8 içeren çeşitli organik bileşikler:
CH3
½
CH2=CH-CH2-CH3 C=CH2 CH3-CH=CH-CH3 CH2¾CH2 CH2
½ ½ ½ ½ CH¾CH3
1-büten CH3 CH2¾CH2 CH2
izobütilen 2-büten siklobütan metil-siklopropan
***Tautomerlik:Birbirine dönüşebilen özel bir yapı izomeridir.Asidik alfa hidrojeni taşıyan karbonil bileşikleri tautomerler adıyla bilinen iki yapıda bulunabilirler.İki yapının birbirine göre farkı yalnızca çift bağın ve alfa (a) hidrojeninin yerinden kaynaklanır.Bunlar keto tautomer ve enol tautomer diye adlandırılır.Karbonil bileşiğinin bilinen karbonil yapısı aynı zamanda onun keto tautomeridir.
.. ..
..O H .. O
½½ ½ ½
¾ C¾C¾ Û ¾C=C¾
Fonksiyonel izomerlik:Atomların farklı dizilişleri farklı fonksiyonel grupların oluşmasına neden olur.
Bazı eterlerle alkoller
CH3-O-CH3 dimetileter ile C2H5OH etil alkol izomer(C2H6O)
Bazı aldehitlerle ketonlar
CH3-CH2-CHO propiyonaldehit ile CH3-CO-CH3 aseton(C3H6O)
Bazı esterlerle karboksilik asitler
CH3-COOCH3 metilasetat ile CH3-CH2-COOH propiyonikasit(C3H6O2) izomerlerdir.
Steroizomerlik:Üç boyutlu izomerizmdir.İkiye ayrılır.
· Geometrik izomerlik
· Optik izomerlik
Geometrik izomerlik:Çift bağ içeren bileşikler için geçerlidir.Cis-trans izomerizmi de denilebilir.Latincede cis(Z) aynı , trans(E)farklı anlamındadır.
Cis-trans izomerlerin dipol momentleri farklıdır.
Cis izomerlerin kaynama noktaları daha yüksektir.
Optik izomerlik: Kendisinden veya çözeltisinden geçirilen polarize ışığın düzlemini çevirebilen bileşiklere optikçe aktif bileşikler denir.
İlk defa Fransız bilgini Pastör ‘ün incelemeleri sayesinde tartarik asitin monosodyum tuzunun optikçe aktif olduğu anlaşıldı.Daha sonra Biot ,rasemik asitin tartarik asitle kimyasal açıdan aynı olduğunu ancak rasemik asitin optikçe inaktif olduğunu buldu.Pastör rasemik asitten iki farklı bileşik elde etti. Bu bileşiklerden birinin polarize ışığın düzlemini sağa diğerinin sola çevirdiğini ve bu iki bileşiğin eşit oranda karıştırılması ile elde edilen karışımın optikçe inaktif olan rasemik karışım olduğunu keşfetti.
Ancak Pastör optikçe aktifliğin sebebini açıklayamadı.Hollanda’lı bir bilim adamı olan Vant Hoff bir bileşiğin optikçe aktif olabilmesi için molekülünde dört farklı grup taşıyan bir karbon atomunun olması gerektiğini açıkladı. Molekülünde dört farklı grup taşıyan karbon atomuna asimetrik karbon atomuna asimetrik karbon atomudenir.
orbitalin temel enerji düzeyini, n2 ise orbital sayısını verir. Her orbitalde en fazla 2 elektron bulunur.