Kovalent Bağ Nedir ? Kovalent Bağ Örnekleri

Kovalent Bağ Nedir ?

Kovalent bağ bir kimyasal bağ çeşididir. En kısa tanım olarak atomlar veya moleküllerin birbirlerinin elektronlarını paylaşması olarak tanımlanır. Literatürde kovalent bağ kavramı, moleküler bağ olarak da geçmektedir. Bağlarda bulunan elektron çiftleri, elektronları paylaştıkça atomlar arasında oluşan itici ve çekici kuvvetler belirli bir dengeye ulaşırlar. Bu denge kovalent bağ kavramını oluşturmaktadır. Ancak bu denge, moleküllerde polar ve apolar kavramını da ortaya çıkarmaktadır. Bu kavramlara daha sonra değineceğiz.

Kovalent bağ, bağ kuvveti olarak sınıflandırıldığında hidrojen bağlarından daha kuvvetlidir. İyonik bağlarla kıyaslandığında ise ya eşit ya da onlardan da kuvvetlidir. Organik maddelerin tamamına yakını kovalent bağ ile birbirlerine bağlanmaktadır.

Elektron Dizilimi

Elektron Dizilimi

Kovalent Bağ Örnekleri

Atomlar arasındaki bağların neden oluştuğu anlayabilmek için öncelikle atomların yörüngesindeki elektron sayılarını ve dizilimlerin nasıl oluştuğunu anlamak gerekmektedir. Hepinizin bildiği üzere atomlar yörüngelerinde elektronlar barındırmaktadır. Lisede kimya derslerinde görülen elektron dizilimleri yukarıda örnek olarak verilmiştir.

Konu ile ilgili detaylı bilgi için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz. Ayrıca Britannica ‘nın makalesi için de bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Metan ve Kovalent Bağ Yapısı


Metan molekülü CH4 olarak gösterilmektedir. 1 adet karbon atomu, 4 adet hidrojen atomu ile birleşerek metal molekülünü meydana getirmektedir. Buradaki karbon atomları ile hidrojen atomları birbirlerine kovalent bağ ile bağlanmaktadır.

Kovalent Bağ konusu anlatılırken genellikle karbon atomundan örnek verilmektedir. Bildiğiniz üzere karbon atomunda, atom numarası 6’dır. Elektron dizilimi sırası ile ” 1s2 2s2 2p2 ” olarak yazılır. Yani birinci enerji düzeyinde 2 elektron, ikinci enerji seviyesinde ise 4 elektron vardır – 2s22p

Normal şartlar altında 2. enerji seviyesinde ( ki bu da en dış katman ) olması gereken elektron sayısı 8 olmalıdır. Ancak; karbon atomunda 4 elektron bulunmaktadır. Yani, karbon atomunun kararlı bir yapıya geçebilmesi için en dış katmanına ilave olarak 4 elektrona daha ihtiyacı bulunmaktadır.

Hidrojen atomuna bakıldığında ise, atom sayısı 1 olarak belirlenmiştir. Onun elektron dizilimi ise 1s1 olarak yazılır. Yani en dış katmanında 1 elektron vardır ve kararlı bir yapıya erişebilmesi için hidrojen atomunun da 1 adet elektron dışarıdan alması gerekmektedir ki, 1s2 katmanını tamamlayabilsin.

İşte tam da bu nedenle, karbon atomunun ihtiyacı olan 4 elektron, 4 adet hidrojen atomundan sağlanmaktadır. Hidrojen atomunun ihtiyacı olan 1 elektron ise, karbon atomundan karşılanmaktadır.

Kovalent Bağ ve Metan Molekülü

Kovalent Bağ ve Metan Molekülü

Yukarıda metan gazında bulunan karbon ve hidrojen atomlarının elektron paylaşımları gösterilmiştir. Önceki paragrafta bahsettiğimiz üzere, karbon atomunun kararlı hale gelmesi için ihtiyacı olan 4 elektron hidrojen tarafından sağlanmaktadır. En dış yörüngede bulunan 4 adet mavi karbon elektronu, 4 adet Hidrojen atomunun her birinden 1 adet elektron alarak stabil hale gelmektedir. Böylelikle hem karbon, hem de hidrojen atomları kararlı hale gelmektedir. Yani elektronlar ortak kullanılmaktadır. İşte bu kovalent bağ olarak nitelendirilmektedir.

Suyun Moleküler Yapısı

Suyun moleküler yapısı aşağıdaki şekilde görüldüğü gibidir.

Suyun Moleküler Yapısı

Suyun Moleküler Yapısı

Bir önceki başlıkta metan gazı için yaptığımız açıklamayı şimdi de su için yaparsak;

Oksijen atomunun elektron dizilişi : 1s2 2s2 2p4

Hidrojen atomunun elektron dizilişi : 1s1

Yukarıdaki şekilden ve elektron dizilişlerinden anlaşılacağı üzere, oksijen atomu 2p6’yı tamamlayamadığı için, kararlı ve stabil hale geçebilmesi için 2 elektrona daha ihtiyacı bulunmaktadır. Hidrojen ise, kararlı bir yapıya sahip olabilmek için 1 elektrona ihtiyacı bulunmaktadır. H2O molekülünde, oksijen atomu 2 adet hidrojen atomunun 1 elektronunu kendine ortak kullanarak kararlı hale gelmektedir. Hidrojen atomları ise, 1 ‘er adet oksijen atomunu ortak kullanarak kararlı yapıya geçmektedir.


Kovalent Bağ Çeşitleri

2 farklı kovalent bağ çeşidi mevcuttur. Bunlardan ilki Polar, diğer ise Apolar Bağlardır. Aynı cins moleküllerin birleşmesi ile oluşan yapıya apolar bağ denmektedir. Farklı atomların bir araya gelerek oluşturdukları yapıya ise polar kovalent bağı denmektedir.

Apolar Bağ

Apolar bağlar, kutupsuz bağ tipidir. Yani; aynı atomların birbirleri ile bağ kurması sonucunda kutuplaşma olmasına imkan vermezler. Her iki atom da aynı olduğu için bir birlerini çekme kuvvetleri eşit olacaktır. Yani vektörel kuvvet sıfır – 0 olacaktır. Dolayısı ile kutuplaşma olmayacaktır. Hidrojen bağlarının moleküler örneği aşağıdaki gibidir.

Apolar Bağ

Apolar Bağ

Polar Bağ

Polar, kelime anlamı kutuptur. Yani bağ çeşidinde bir kutuplaşma söz konusudur. Vektörel kuvvetler sıfırdan farklıdır. Farklı atomların bir araya gelerek bağ yapması sonucunda, birbirlerini çekme kuvvetleri eşit olmayacağından bir kutuplaşma söz konusu olacaktır. Örnek olarak su molekülünü verebiliriz.

Polar ve Apolar Bağlarda Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Bir molekülün içerisinde bulunan atomların birbirleri ile yaptıkları bağların polar olması, molekülün de polar yani kutuplu olacağı anlamına gelmemektedir. Aşağıdaki şekilde CO2 molekülünü görmekteyiz.

Karbon Di Oksit Bağ Yapısı

Karbon Di Oksit -CO2- Bağ Yapısı

Karbon atomu ile oksijen atomlarının bağı kovalent bağlanmadır. Ancak merkez atom karbonun her iki yanında oksijen bulunduğu için ve karbon atomunu eşit bir şekilde çektiği için molekül apolar yapıdadır. Yani molekül içi kovalent bağlar polar yapıda, ancak; molekül apolar yapıdadır.

Benzer şekilde, suyun moleküler yapısına bakıldığında hem atomlar arasındaki kovalent bağlar polar özellikte, hem de molekül, geometrik yapısı itibari ile polardır. Yani bağ vektörel kuvvetleri ” 0 ” sıfır değildir. Yönlenme mevcuttur.

Su Molekülü

Su Molekülü


Kovalent Bağ Fikri Nasıl Ortaya Çıktı ?

Atomların ve moleküllerin birbirlerine nasıl bağlandıkları sorusu, modern atom teorisi ortaya atıldığından beri sorulmaktadır. Günümüzde insan oğlu bu sorulara cevap bulsa da geçmişte kısıtlı imkanlar ile bunları bulmak zordu. Ancak; 1900’lü yılların başında Amerikalı kimyager Gilbert N. Lewis, atomların birbirlerinin elektronlarını ortaklaşa kullanabileceği fikrini ortaya attı.

Çünkü, atomların soy gaz gibi davranabilmeleri için boşta kalan elektronlarının olmaması gerektiğini biliyordu. Bir atomda valans elektron var ise, bunu başka bir atomdan aldığı elektron ile eşleştirmesi gerekmekteydi. Bu doğanın bir kuralı idi. Bağlanma şekilleri bulunduktan sonra, kimya alanında bir devrim yarattı. Çünkü, bilinen bütün her şey atomlardan oluşmaktaydı ve hangi atomun neyle birleşebileceği, nasıl bir bağ oluşturabileceği artık biliniyordu.

Bu kavram oturduktan sonra, kovalent bağ sayesinde, atomların belirli bir açı ile birleştikleri fikri atıldı ve kabul edildi. Özellikle polar yapıda olan moleküller birbirlerini farklı kuvvetler ile çektikleri için aralarında bir açı meydana gelir. Bu açı o maddelerin davranışlarını önemli ölçüde belirler.

Örnek olarak, su molekülünde bulunan hidrojen ve oksijenin aralarındaki açı olmasaydı, su donduğunda yoğunluğu azalmayacaktı. Bildiğiniz gibi, donduğunda yoğunluğu azalan tek sıvı, sudur. Bu özelliği ona sağlayan da atomları arasındaki açıdır. Bu çok önemsenmeyen özellik, bir kovalent bağ özelliği olup, göl, deniz gibi doğal yaşam alanlarında donmuş suda canlıların yaşamlarını devam ettirmelerini sağlamaktadır. Yani sıfır santigrat derecenin altında, bir göl donduğunda, buz tutmuş tabaka gölün üst kısmında birikip, alt kısmı sıvı şekilde kalarak, canlıların yaşamlarını devam ettirmesine olanak sağlamaktadır.

Kovalent Bağlanmalara Örnekler

  • Hidrojen Gazı ( H2 )
  • Azot Gazı ( N2 )
  • Klor ( Cl2 )
  • Su ( H2O )
  • Amonyak ( NH3 )
  • Etilen ( C2H4 )
  • Karbon Monoksit ( CO )
  • Karbon DiOksit ( CO2 )
  • Hidrojen Klorür  – Hidroklorik Asit ( HCl )
  • Ozon ( O3 )
  • Hidrojen Florür ( HF )
  • Asetilen ( C2H2 )
  • Benzen ( C6H6 )
  • Nitrat ( NO3 )

Yorum Yaz