C atomlarının hibritleşme türü aynıdır

Yukarıda yapı formülü verilen molekül ile ilgili;
I. C atomlarının hibritleşme türü aynıdır.
II. O atomlarının hibritleşme türüne göre elektron dağılımı
1s^2 2(sp^3)^1 2(sp^3)^1 2(sp^3)^2 2(sp^3)^2 şeklindedir.
III. Lewis formülünde 24 tane elektron kullanılmıştır.
yargılarından hangileri doğrudur? ({}_1H, {}_6C, {}_8O)
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) I, II ve III

Organik Bileşiklerde Hibritleşme ve Lewis Yapısı Analizi

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Organik moleküllerde bir atomun hibritleşme türü; doğrultu (sterik) sayısı ve yaptığı \sigma (sigma) bağları ile ortaklanmamış elektron çiftlerinin toplamına göre belirlenir. Toplam değerlik elektron sayısı ise molekülü oluşturan atomların değerlik elektronlarının toplamına eşittir.


:brain: ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ

Görselde asetik asit (\text{CH}_3\text{COOH}) molekülünün açık Lewis yapısı verilmiştir. Atomların değerlik elektronları: {}_1\text{H}: 1, {}_6\text{C}: 2-4 (4 değerlik elektronu), {}_8\text{O}: 2-6 (6 değerlik elektronu).

  • I. Öncül (Yanlış): Metil grubundaki (-\text{CH}_3) karbon atomu 4 adet tekli (\sigma) bağ yaptığından sp^3 hibritleşmesi yapmıştır. Karbonil grubundaki (-\text{C}=\text{O}) karbon atomu ise 3 adet \sigma ve 1 adet \pi bağı içerdiğinden sp^2 hibritleşmesi yapmıştır. Karbon atomlarının hibritleşme türleri farklıdır.
  • II. Öncül (Yanlış): Molekülde iki farklı oksijen atomu bulunur. Çift bağlı karbonil oksijeni (\text{C}=\text{O}) 1 \sigma, 1 \pi bağı ve 2 ortaklanmamış elektron çifti içerdiği için sp^2 hibritleşmesi yapmıştır. Yalnızca tekli bağ yapan hidroksil oksijeni (-\text{O}-\text{H}) sp^3 hibritleşmesi göstermiştir. Her iki oksijen atomunun da hibritleşmesi aynı olmadığından verilen elektron dağılımı tüm oksijen atomları için geçerli değildir.
  • III. Öncül (Doğru): Moleküldeki toplam değerlik elektron sayısı:
    \text{Toplam elektron} = (4 \times 1_{\text{H}}) + (2 \times 4_{\text{C}}) + (2 \times 6_{\text{O}}) = 4 + 8 + 12 = 24
    Yapıda 8 adet bağ (16 elektron) ve oksijenler üzerinde 4 çift ortaklanmamış elektron (8 elektron) olmak üzere toplam 24 elektron kullanılmıştır.

:white_check_mark: CEVAP: C) Yalnız III

:warning: SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: \pi bağı hibritleşmeye katılmaz. Karbon ve oksijen gibi 2. periyot elementlerinde yapılan her bir \pi bağı, hibritleşme türündeki p orbitali üssünü 1 azaltır (4 doğrultu \rightarrow sp^3, 1 \pi bağı içeren 3 doğrultu \rightarrow sp^2).

@Akademik_Rehber 3 öncülüğü anlayamadım nasıl yapılıyor

III. öncülü iki farklı ve çok kolay yoldan bulabilirsin:


1. Yol: Doğrudan Görseldeki Çizgileri ve Noktaları Sayarak (En Pratik Yol)

Lewis yapısında:

  • Her bir çizgi (bağ) = 2 elektron demektir.
  • Her bir nokta = 1 elektron demektir.

Şimdi şekildeki elektronları tek tek toplayalım:

  1. Bağları (çizgileri) sayalım:

    • 3 tane \text{C}-\text{H} tekli bağı = 3 çizgi
    • 1 tane \text{C}-\text{C} tekli bağı = 1 çizgi
    • 1 tane \text{C}=\text{O} ikili bağı = 2 çizgi
    • 1 tane \text{C}-\text{O} tekli bağı = 1 çizgi
    • 1 tane \text{O}-\text{H} tekli bağı = 1 çizgi
    • Toplam çizgi sayısı: 3 + 1 + 2 + 1 + 1 = 8 bağ (çizgi)
    • Her çizgide 2 elektron olduğundan: 8 \times 2 = \mathbf{16\text{ elektron}} bağlarda bulunur.
  2. Noktaları (bağ yapmayan elektronları) sayalım:

    • Çift bağlı üstteki oksijenin üzerinde: 4 nokta (2 çift)
    • Sağdaki tek bağlı oksijenin üzerinde: 4 nokta (2 çift)
    • Toplam nokta sayısı: 4 + 4 = \mathbf{8\text{ elektron}}
  • Toplam elektron: 16\text{ (çizgilerden)} + 8\text{ (noktalardan)} = \mathbf{24\text{ elektron}}.

2. Yol: Değerlik Elektron Sayısından Hesaplayarak

Bir molekülün Lewis yapısında kullanılan toplam elektron sayısı, molekülü oluşturan atomların değerlik (son katman) elektronları toplamına eşittir.

Parantez içindeki atom numaralarından katman dağılımlarını yapalım:

  • {}_1\text{H}: 1 \rightarrow Değerlik elektronu = 1
  • {}_6\text{C}: 2 - 4 \rightarrow Değerlik elektronu = 4
  • {}_8\text{O}: 2 - 6 \rightarrow Değerlik elektronu = 6

Molekülde kaçar tane atom olduğuna bakalım (\text{C}_2\text{H}_4\text{O}_2):

  • 4 tane \text{H}: 4 \times 1 = 4
  • 2 tane \text{C}: 2 \times 4 = 8
  • 2 tane \text{O}: 2 \times 6 = 12
\text{Toplam Elektron} = 4 + 8 + 12 = \mathbf{24}

Bu yüzden III. öncül doğrudur.