Atomlar Arası Bağ Kavramı Ve Özellikleri


Bilindiği gibi atom kavramı milattan öncesine dayanmaktadır. O zamanlarda farklı atomların yapıları ve şekillerinin de fark olduğu düşüncesi yaygındı. Bazı atomların küre şeklinde, bazılarının, düzgün şekilli, bazılarının ise çengel ve kanca bulunduran şekillerde ve bazılarının da içerisinde gözenekler bulunduracak şekillerde olduğu düşünülmekteydi.

İki taneciği bir arada tutan kuvvet olarak bağ kavramı maddenin parçacıkları kadar eskiye dayanır. M.Ö 100 yıllarında Asklepiades atom kümelerinin varlığını kuramsal olarak düşünüyordu. Bu düşünce de parçacıkları bir arada tutan kuvvetlerin olduğuna işaret eder. Aynı zamanda Romalı şair Lucretius eserinde atomları kanca şekilli ek parçalar bağlı küreler olarak tarif etmişti. Lucretius’a göre iki komşu atom birbirine kancalarıyla dolaştığı zaman atomlar bağlanmış olur.

Atom kavramı tam açıklığıyla anlaşılana dek bağ kavramında çok az ilerleme oldu. 1803 yılında John Dalton atom teorisini açıkladığı zaman, bileşik atomlarının oluşumunun atomların birbiriyle çengel ve kancalarla birleşmesiyle olacağı varsayımında bulundu. Bileşikteki atomların birbirlerine bitişik olduğunu düşündüyse de Dalton’un bu bağ kavramı varsayımı tutarlı değildi.

Dalton atomların kanca benzeri yapılarla birbirine bağlandığını söylemiştin. Dalton’un bu düşüncelerinin günümüzdeki bilgilere göre tamamen yanlış olduğunu, atomları ve molekülleri bir arada tutan şeyin çengel ve kanca gibi şeyler olmadığını, elektron alış verişi oluşan elektriksel çekim kuvetlerinin ya da ortaklaşa kullanımı ile oluşan çekim kuvvetlerinin olduğunu biliyoruz.

Amedeo Avogadro‘nun ortaya attığı molekül kavramının, ondan yaklaşık 50 yıl sonra Stanislao Cannizzaro tarafından kesin olarak ispatlanması ile birlikte kimyasal bağ kavramı ile ilgili çok önemli adımlar atılmış ve gelişmeler kaydedilmiştir.
Atomun iç yapısı ile ilgili gelişmeler oldukça, kimyasal bağ kavramı da gelişti.

Atomun yapısı ile ilgili olarak Thomson‘un pozitif ve negatif yükler içerdiği bilgisi ile birlikte elektronun keşfi, Kekule‘nin atomların bileşiklerde farklı yük değerleri alabileceği bilgisi ile birleştirildiğinde kimyasal bağların bir elektriksel çekim sonucunda oluştuğu sonucuna ulaşıldı.

Kimyasal bağla ilgili çok güçlü var-sayımlardan bazıları organik kimya alanında olmuştur. Organik bileşiklerin yapısını anlamak için yapılan çalışmalarda örnek olarak Friederich Kekule karbon atomunun dört değerli yani dört atoma bağlanabileceğini önermiştir. Uzun zincirler hâlinde birbirine bağlanacağı hipotezini ortaya atmıştır.

Kekule’nin atomların birbirine nasıl bağlandığı hususunda çok açık görüşü yoktu ama bu bağların geometrisini göstermek için bir sistem geliştirmiştir. Bu sistem kimyacılar için hantal bir yapıya sahipti. Bundan dolayı İskoçyalı kimyacı Archibald Scott Couper tarafından önerilen sistem yerini almıştır. iki atom arasındaki bağın (—) kesik çizgi işaretiyle gösterilebileceğini önerdi.

Atomların sembollerinin belirlenmesi ile birlikte, bileşiklerin ve moleküllerin formülleri de belirlendi. Bir bileşiği ya da molekülü bağları ile birlikte gösterebilmek için zaman içerisinde farklı metotlar geliştirildi. Couper’in bağları belirtmek için semboller arasına yerleştirdiği çizgi gösterimi günümüzde hala kullanılmaktadır. Örneğin su molekülü H- O- H şeklinde ve CO2 molekülü ise O = C = O şeklinde gösterilmektedir.

Rutherford‘un yaptığı alta ışıması deneyi, atomun yapısı ile büyük bir adım olmuştur. Bu deney sonucunda atomun pozitif yüklü bir çekirdeğinin ve çekirdek çevresinde elektronlarının bulunduğu belirlendi. Hemen ardından Bohr‘un elektronların enerji seviyelerine göre dağılımının (katman elektron dizilimi) belirlemesi atomlar arasında oluşan bağların açıklanması için çok önemli adımlar olmuştur.

Uzun çalışmalarla J.J. Thomson’ın 1897 de elektronu keşfiyle kimyasal bağ problemi için gereken çözüm bulundu. Çoğu kimyacının kafasını karıştıran mesele aynı yüke sahip iki parçacığın nasıl birleştiğiydi.

Alman kimyacı R. Abegg katman elektron dizilimine göre son katmanında 8 elektron bulunduran soy gazların kararlı atomlar olduğunu ve bu atomların bileşik ya da molekül oluşturmadıklarını belirledi. Buradan yola çıkarak son katmanında farklı sayılarda elektron içeren atomların da kararlı hale gelebilmek için elektron alışverişinde bulunarak son katman elektron sayılarını 8 e tamamlama isteklerinde olduğu fikrini ortaya attı.

İyonik bağın ilkesini ortaya koydu. iyonik bağ bir atomun bir ya da daha fazla elektronu verip ikinci bir atomun bu elektronları almasıyla oluşan bağdır.

Abegg bir balon kazasında ölünce çalışmaları bir kaç bilim adamı tarafından geliştirildi. Bu bilim adamlarından önde gelenleri Alman kimyacı Walther Kossel ve Amerikan kimyacılar Irving Langmuir ve Gilbert Newton Lewis’di.

Birbirlerinden bağımsız olarak çalışan bu araştırmacılar atomların birbirine bağlanabileceği ikinci bir metodla çıktılar. Tamamen elektronları vermek ya da almak yerine atomların elektronları paylaşabileceğini ortaya attılar. Örneğin (CH4) molekülünde karbonun 4 değerlik elektronunun her biri dört hidrojen atomunun her birinden tek bir elektronla paylaşılır. Bu karbona en dış kabuğunda 8 elektron olmasını ve hidrojene de 2 elektron olmasını sağlar. Birbiriyle elektron çiftlerini paylaşan atomlardaki kimyasal bağlar kovalent bağlardır.

Lewis bu kavramı göstermek için yeni bir sistem geliştirdi. Lewis sistemi elektron nokta sistemidir. Her atom, sembolü ve en dış yörüngesindeki bağ yapan yada değerlik elektronlarıyla gösterilir. Böylece iki ya da daha fazla atomun birbiriyle nasıl elektronları paylaştığı gösterilerek formülü ifade edilmiştir.


E-posta hesabınız yayımlanmayacak.