DIR Return Create A Forum - Home
---------------------------------------------------------
Universite Dersleri
HTML https://dersler.createaforum.com
---------------------------------------------------------
*****************************************************
DIR Return to: Fizyoloji
*****************************************************
#Post#: 89--------------------------------------------------
Kimyasal Bağlar
By: rehavet Date: April 25, 2024, 11:35 am
---------------------------------------------------------
Büyük mesafelerle ayrılmış atomlar birbirlerine
bağlanamazlar; bunun yerine, değerlik
kabuklarındaki elektronların etkileşime girmesi
için yeterince yaklaşmaları gerekir. Ama atomlar
birbirlerine gerçekten dokunurlar mı? Çoğu fizikçi
hayır diyecektir, çünkü değerlik kabuklarındaki
negatif yüklü elektronlar birbirlerini iterler. İnsan
vücudundaki ya da doğal dünyanın herhangi bir
yerindeki hiçbir güç bu elektriksel itişin üstesinden
gelebilecek kadar güçlü değildir. Dolayısıyla
atomların birbirine bağlanması ya da
çarpışması hakkında bir şeyler
okuduğunuzda, atomların fiziksel anlamda
birleşmediğini aklınızda bulundurun.
Bunun yerine, atomlar kimyasal bir bağ oluşturarak
birbirlerine bağlanırlar. Bir bağ, atomları
aynı çevrede tutan zayıf veya güçlü bir elektriksel
çekimdir. Yeni gruplaşma tipik olarak daha
kararlıdır -tekrar reaksiyona girme
olasılığı daha düşüktür- bileşik
atomları, ayrı olduklarında olduğundan daha
kararlıdır. Kimyasal bağlarla bir arada tutulan
iki veya daha fazla atomun az ya da çok kararlı
gruplaşmasına molekül denir. Bağlı atomlar,
moleküler hidrojen veya hidrojen gazı olarak
adlandırılan H2 örneğinde olduğu gibi
aynı elementten olabilir. Bir molekül farklı
elementlerin iki veya daha fazla atomundan
oluştuğunda, buna kimyasal bileşik denir.
Dolayısıyla, bir birim su veya H2O bir
bileşiktir, tıpkı tek bir molekül metan veya CH4
gazı gibi.
İnsan fizyolojisinde üç tür kimyasal bağ önemlidir,
çünkü vücut tarafından homeostaz, sinyalizasyon ve enerji
üretiminin kritik yönleri için kullanılan maddeleri bir
arada tutarlar, bunlardan sadece birkaçı önemli
süreçlerdir. İnsan fizyolojisinde önemli olan üç tür
kimyasal bağ, vücut tarafından homeostaz,
sinyalleşme ve enerji üretimi gibi birçok önemli süreçte
kullanılan maddelerin bir arada tutulmasını
sağlar. Bunlar iyonik bağlar, kovalent bağlar ve
hidrojen bağlarıdır.
İyonlar ve İyonik Bağlar
Bir atomun tipik olarak aynı sayıda pozitif yüklü
protona ve negatif yüklü elektrona sahip olduğunu
hatırlayın. Bu durum devam ettiği sürece atom
elektriksel olarak nötrdür. Ancak bir atom, bir veya daha fazla
elektronun bağışlanması veya kabul
edilmesiyle sonuçlanan bir kimyasal reaksiyona
katıldığında, atom pozitif veya negatif
yüklü hale gelecektir. Bu, daha önce
açıklandığı gibi, tam bir değerlik
kabuğuna sahip olmak için çoğu atom için
sıklıkla gerçekleşir. Bu, ya yarım dolu olan
bir kabuğu doldurmak için elektron kazanarak veya
yarım dolu olan bir kabuğu boşaltarak elektron
vererek gerçekleşebilir, böylece bir sonraki daha küçük
elektron kabuğu yeni, dolu, değerlik kabuğu
olarak kalır. Elektriksel yükü -pozitif veya negatif- olan
bir atom iyon olarak adlandırılır.
[hr]
İNTERAKTİF BAĞLANTI
Elektrik enerjisi ve yüklerin çekilmesi/itilmesi hakkında
bilgi edinmek için bu web sitesi
HTML http://openstax.org/l/electenergyni
ziyaret edin. Plastik
tabakaları arasında bir iletken hareket
ettirildiğinde yüklü elektroskoba ne olur ve neden?
[hr]
Örneğin potasyum (K) tüm vücut hücrelerinde bulunan önemli
bir elementtir. Atom numarası 19'dur. Değerlik
kabuğunda sadece bir elektronu vardır. Bu özellik,
potasyumun bir elektron
bağışladığı kimyasal reaksiyonlara
katılma eğilimini yüksek kılar. (Potasyum için
bir elektron bağışlamak yedi elektron kazanmaktan
daha kolaydır). Bu kayıp, potasyumun
protonlarının pozitif yükünün potasyumun
elektronlarının negatif yükünden daha etkili
olmasına neden olacaktır. Başka bir deyişle,
ortaya çıkan potasyum iyonu hafif pozitif olacaktır.
Potasyum iyonu K+ olarak yazılır ve bu, tek bir
elektron kaybettiğini gösterir. Pozitif yüklü bir iyon
katyon olarak bilinir.
Şimdi kemiklerin ve dişlerin bir bileşeni olan
flor (F)'u düşünün. Atom numarası dokuzdur ve
değerlik kabuğunda yedi elektronu vardır. Bu
nedenle, florun bir elektron kabul edecek şekilde
diğer atomlarla bağ kurma
olasılığı yüksektir (florun bir elektron
kazanması yedi elektron bağışlamasından
daha kolaydır). Bunu yaptığında,
elektronları protonlarından bir fazla olacak ve toplam
negatif yüke sahip olacaktır. Florun iyonize formuna florür
denir ve F- olarak yazılır. Negatif yüklü bir iyon,
anyon olarak bilinir.
Bağışlayacak veya kabul edecek birden fazla
elektronu olan atomlar daha güçlü pozitif veya negatif yüklere
sahip olurlar. İki elektron
bağışlamış bir katyonun net yükü
+2'dir. Örnek olarak magnezyum (Mg)
kullanıldığında, bu Mg++ veya Mg2+
şeklinde yazılabilir. İki elektron kabul
etmiş bir anyonun net yükü -2'dir. Örneğin selenyumun
(Se) iyonik formu tipik olarak Se2- şeklinde
yazılır.
Katyon ve anyonların zıt yükleri, atomları iyonik
bir bağ oluşturacak şekilde yakın mesafede
tutan orta derecede güçlü bir karşılıklı
çekim uygular. İyonik bağ, zıt yüklü iyonlar
arasında süregelen yakın bir ilişkidir.
Yemeğinizin üzerine serptiğiniz sofra tuzu
varlığını iyonik bağlanmaya borçludur.
Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi,
sodyum genellikle klora bir elektron vererek Na+ katyonuna
dönüşür. Klor elektronu kabul ettiğinde, klorür anyonu
Cl- haline gelir. Karşıt yükleriyle bu iki iyon
birbirini güçlü bir şekilde çeker.
[img
width=450]
HTML https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjWG6yEd45yn1bH1GK9SxhDC6o3lqcp4zg8XJ1I_HsgWmfPBMkOXTEJk4uvN4tHIFHNJSt7V8rySdLP3zvh9rO7kbwm3dYmnXL-PHP2CVZ2CY625AxP3HnnyTeiQIbpFKcYGFGrhBdinJn6bU4zr5PN7idjtq_1x3EY-ga9IlqrzLMd-K_PSTTKCAV8nv8[/img]
İyonik Bağ (a) Sodyum, değerlik kabuğundaki
tek elektronu, tam bir değerlik kabuğuna sahip olmak
için yalnızca bir elektrona ihtiyaç duyan klora kolayca
bağışlar. (b) Ortaya çıkan sodyum katyonu ve
klorür anyonunun zıt elektrik yükleri, iyonik bağ
adı verilen bir çekim bağının
oluşmasına neden olur. (c) Çok sayıda sodyum ve
klorür iyonunun birbirini çekmesi, kristal adı verilen
büyük grupların oluşmasına neden olur.
Su, tuzlardaki iyonik bağları kırarak
iyonları serbest bırakabildiği için
yaşamın vazgeçilmez bir bileşenidir.
Aslında, biyolojik sıvılarda, çoğu bireysel
atom, iyon olarak bulunur. Bu çözünmüş iyonlar vücut içinde
elektrik yükleri üretir. Bu iyonların
davranışı, elektrokardiyogram (EKG veya ECG) veya
elektroensefalogram (EEG) üzerinde dalgalar olarak gözlemlenen
kalp ve beyin fonksiyonlarının izlerini üretir. Yüklü
iyonların etkileşimlerinden kaynaklanan elektriksel
aktivite, elektrolit olarak da
adlandırılmalarının nedenidir.
Kovalent Bağlar
Bir katyonun pozitif yükü ile bir anyonun negatif yükü
arasındaki çekimle oluşan iyonik bağların
aksine, kovalent bir bağla oluşan moleküller
elektronları karşılıklı olarak
dengeleyici bir ilişki içinde paylaşır.
Çocukları önce bir evde sonra diğerinde takılan
kapı komşuları gibi, atomlar da kalıcı
olarak elektron kaybetmez ya da kazanmaz. Bunun yerine,
elektronlar elementler arasında ileri geri hareket eder.
Elektron çiftlerinin yakın paylaşımı
nedeniyle (iki atomun her birinden bir elektron), kovalent
bağlar iyonik bağlardan daha güçlüdür.
Kutupsuz Kovalent Bağlar
Aşağıdaki şekilde birkaç yaygın
kovalent bağ türü gösterilmektedir. Kovalent
bağlı iki atomun tipik olarak sadece bir veya iki
elektron çiftini paylaştığına dikkat edin,
ancak daha büyük paylaşımlar da mümkündür. Buradan
çıkarılması gereken önemli kavram, kovalent
bağlarda iki atomun örtüşen atomik orbitallerindeki
elektronların her iki atomun değerlik
kabuklarını doldurmak için
paylaşıldığı ve sonuçta ilgili
atomların her ikisini de stabilize ettiğidir. Tek bir
kovalent bağda, tek bir elektron çifti iki atom
arasında paylaşılırken, çift kovalent
bağda iki elektron çifti iki atom arasında
paylaşılır. İki atom arasında üç
elektron çiftinin paylaşıldığı üçlü
kovalent bağlar bile vardır.
[img
width=450]
HTML https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjLPabVqbtTkpqxXeAuvZPZGCjBihfUwin5pPZtbSeJLx9EhxDa-vFayWo8-3_2qiH1TakJjHYU3rvN1yCDmVEoZ7yr_AsTNHyVKrYncv0b_twMl1jaa9UNgorrJ55LtmUkFKM01j9e2IcryRoRgFt7BZRv2KBptz2Lcvdch2GM-ef-hEH6P8f4XW1n0Ac[/img]
Kovalent Bağlar
Yukarıdaki şekilde gösterilen kovalent
bağların dengeli olduğunu görebilirsiniz. Negatif
elektronların paylaşımı oldukça eşittir
ve dahil olan atomların çekirdeğindeki pozitif
protonların elektriksel çekim gücü de eşittir. Bu
şekilde elektriksel olarak dengelenmiş kovalent
bağlı moleküllerin polar olmayan olarak
tanımlanmasının nedeni budur; yani molekülün
hiçbir bölgesi diğerinden daha pozitif ya da daha negatif
değildir.
Kutupsuz Kovalent Bağlar
Belirli bir konuda tamamen zıt görüşlere sahip yasama
organı üyeleri grupları, haber yazarları
tarafından sıklıkla "kutuplaşmış"
olarak tanımlanır. Kimyada polar molekül, zıt
elektrik yüklerine sahip bölgeler içeren bir moleküldür. Polar
moleküller, atomlar polar kovalent bağlarda
elektronları eşit olmayan bir şekilde
paylaştığında meydana gelir.
Polar bir molekülün en bilinen örneği sudur
(aşağıdaki şekil). Molekülün üç parçası
vardır: çekirdeği sekiz proton içeren bir oksijen
atomu ve çekirdeklerinin her biri yalnızca bir proton
içeren iki hidrojen atomu. Her proton aynı pozitif yükü
uyguladığı için, sekiz proton içeren bir
çekirdek, bir proton içeren bir çekirdekten sekiz kat daha fazla
yük uygular. Bu, su molekülünde bulunan negatif yüklü
elektronların, hidrojen çekirdeklerine kıyasla oksijen
çekirdeğine daha güçlü bir şekilde çekildiği
anlamına gelir. Bu nedenle her hidrojen atomunun tek
negatif elektronu oksijen atomuna doğru göç eder ve
bağlarının oksijen ucunu
bağlarının hidrojen ucundan biraz daha negatif
hale getirir.
[img
width=450]
HTML https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjYsEFGSJFrWxCLeNw2iDIOeNd1qd_17qRXTE8RmigYLmk63AQuNfZPYhzCf7J8le6UoPYAlpNTPcNkYj5pOqw2EgLLXhVrO7ARGE4Iem1ekPHlbufzX6sfe34H6Xv9Ye7Vaxb99R8Uv-POVmJ0yGOGDvddzkZ3KVtU6Wg1938donYd8AdWPItBAV7SaOA[/img]
Su Molekülündeki Polar Kovalent Bağlar
Bağlar için doğru olan, bir bütün olarak su molekülü
için de doğrudur; yani oksijen bölgesi hafif negatif yüke
ve hidrojen atomlarının bölgeleri hafif pozitif yüke
sahiptir. Bu yükler genellikle "kısmi yükler" olarak
adlandırılır çünkü yükün gücü iyonik bir
bağda olduğu gibi bir tam elektrondan daha azdır.
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, zayıf
polarite bölgeleri Yunan harfi delta (δ) ve bir artı
(+) veya eksi (-) işareti ile gösterilir.
Tek bir su molekülü hayal edilemeyecek kadar küçük olsa da
kütlesi vardır ve molekül üzerindeki karşıt
elektrik yükleri bu kütleyi çekerek üçgen bir çadıra benzer
bir şekil oluşturur (yukarıdaki şekil sol
alttaki görsel). Bu dipol, bir ucunda çadırın
"altındaki" hidrojen atomları tarafından
oluşturulan pozitif yükler ve diğer ucundaki negatif
yük (çadırın "üstündeki" oksijen atomu) ile yüklü
bölgelerin diğer polar moleküllerin yüklü bölgeleri ile
etkileşime girme olasılığını
yüksek kılar. İnsan fizyolojisi açısından,
ortaya çıkan bağ, su tarafından oluşturulan
en önemli bağlardan biridir - hidrojen bağı.
Hidrojen Bağları
Hidrojen bağı, zaten elektronegatif bir atoma
(örneğin su molekülündeki oksijen) bağlı olan
zayıf pozitif bir hidrojen atomunun başka bir
moleküldeki elektronegatif bir atoma çekilmesiyle oluşur.
Başka bir deyişle, hidrojen bağları her
zaman zaten polar bir molekülün parçası olan hidrojeni
içerir.
Doğal dünyada hidrojen bağının en
yaygın örneği su molekülleri arasında görülür.
İki yağmur damlası birleşerek daha büyük bir
boncuk haline geldiğinde ya da bir dere nehre
döküldüğünde gözlerinizin önünde gerçekleşir. Hidrojen
bağı, bir su molekülündeki zayıf negatif oksijen
atomunun diğer iki su molekülündeki zayıf pozitif
hidrojen atomlarını çekmesiyle oluşur
(aşağıdaki şekil).
[img
width=450]
HTML https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEjV1ZxrNrI1_DaAO4P5gmcZ7pVKvGdSRjsSPadGPmMqGmPUdSvcNgmPx_IIva6e-mO1IvjatHMFXLuWUky4HR9N-vf0MtjlsgP6H4KpKxsMxF4vNkaTyc5PLQLBfjl0ibQ5shEOdv7tyIuqYNuLzbcaJwFEs9k6MSmn8NcMCkqop_-v7lugl3QbXL1GTJE[/img]
Su Molekülleri Arasındaki Hidrojen Bağları
Bağların hidrojen atomları üzerindeki zayıf
pozitif yük ile oksijen atomları üzerindeki zayıf
negatif yük arasında oluştuğuna dikkat edin.
Hidrojen bağları nispeten zayıftır ve bu
nedenle noktalı (düz değil) bir çizgi ile gösterilir.
Su molekülleri, iyonların yanı sıra diğer
yüklü molekül türlerini de güçlü bir şekilde çeker. Bu
durum, örneğin kimyada "tuz" olarak adlandırılan
ve eşit sayıda pozitif yüklü sodyum (Na+) ve negatif
yüklü klorürden (Cl-) oluşan bir molekül olan "sofra
tuzunun" suda neden bu kadar kolay çözündüğünü ve bu
durumda su ile elektrik yüklü iyonlar (elektrolitler)
arasında dipol-iyon bağları
oluşturduğunu açıklamaktadır. Su molekülleri
ayrıca katı yağlar, lipitler ve sıvı
yağlar gibi polar olmayan kovalent bağlara sahip
molekülleri de iter. Bunu basit bir mutfak deneyiyle
gösterebilirsiniz: polar olmayan kovalent bağlardan
oluşan bir bileşik olan bir çay
kaşığı bitkisel yağı bir bardak
suya dökün. Yağ suda anında çözünmek yerine belirgin
bir boncuk oluşturur çünkü polar su molekülleri polar
olmayan yağı iter.
Önceki Ders: Elementler ve Atomlar: Maddenin Yapı
Taşları
HTML https://dersler.createaforum.com/fizyoloji/elementler-ve-atomlar-maddenin-yap305-ta351lar305/
Sonraki Ders: Kimyasal Tepkimeler
HTML https://dersler.createaforum.com/fizyoloji/kimyasal-tepkimeler/
Kaynakça ve Ders Listesi
HTML https://dersler.createaforum.com/anatomi/anatomi-ve-fizyoloji-ders-listesi-ve-kaynakca/
*****************************************************