Atomlar tek başına bulundukları halinden daha düşük enerjili duruma ulaşmak için bir araya gelirler ve bu kimyasal bağlar sayesinde atomlar bir arada düzenli bir şekilde belli bir geometri oluşturmaktadırlar. Bu geometri oluşturulurken elektron dizilişleri soy gazların benzemeye çalışması amaçlanmaktadır. Birçok fiziksel özellik elektriksel bağlarda cinsine bağlı olarak oluşur ve bu kimyasal bağlar ile farklı maddeler bir araya getirerek meydana gelir. Kuvvetli olan kimyasal bağ sertliği ve erime noktasını yükseltmeye imkan tanır.
Atomlar niçin soygazlara benzemeye çalışır?
Elektron alıp verme eğilimleri olmayan Soygazlar kararlı bir yapıya sahip olurlar yani denge halinde olmaları ve dış elektron kabukları ile tamamen elektronlarla dolu bir şekilde yer almalarını sağlar. Periyodik cetvelin en kararlı grupları olmasından dolayı; diğer bütün elementler soygazlara benzemek üzere elektron alışverişi veya ortak kullanım içerisine girmeye çalışırlar. Elementin son yörüngesi içerisinde bulunan iki elektron helyum soygazına benzemek istemesiyle dublete- 2’ye varmasını sağlar diğer son yörüngelerde bulunan 8 elektron soygazlara benzemek istemesi ile oktede-8’e varmasını sağlar. Boş orbitallerin bulunmaması ve soygazların kararlı olması normal şartlar içerisinde onlara bağ yapma özelliği tanımaz.
İyonik bağ nedir?
Artı veya eksi yüklü taneciklerin yani kısacası farklı iyonların elektriksel çekim kuvvetleri ile bir araya gelen ve bu şekilde ortaya çıkan bağ türüne İyonik bağ adı verilir. Ametaller ve metaller ile aralarında gerçekleşir ve metallerin elektron vermesiyle ametallerin elektron alması şeklinde ortaya çıkar. İyonik yapıdaki bağlar atomlardan elektron alan eksi iyon ve elektron veren artı yüklü iyon olarak oluşur ve bu çekim kuvveti ile iyonları bir kristal içerisinde tutmayı sağlar. Bu kuvvetli iyonik bağlı çekim bileşikleri ayrıştırmayı zorlamaya neden olur. Elektron kaybeden atomlardan biri pozitif yüklü olan elektrona dönüşürken diğer atom elektron kazanarak negatif yüklü bir iyon olmayı sağlar. Son durum da kazanılan ve kaybedilen elektronik sayıları eşitlenir. Elektron kaybı sonucu oluşan pozitif atomlar artı iyonlara dönüşür buna katyon elektron kazanarak oluşan negatif iyonlar dönüşmesine ise anyon adı verilmektedir.
İyonik bağlı olan bileşiklerin özellikleri nedir?
İyonik bileşikler kristal yapıda olurlar ve oda sıcaklığı içerisinde katı halde bulunmaktadırlar. Katı haldeyken elektriği iletmeyen iyonlar sulu çözeltileri ve sıvı halleri olması durumunda elektrik akımını iletmeyi sağlarlar iyonlaşma enerjisi düşük elementler ile elektron ilgisi yüksek elementler sayesinde en kararlı bileşikleri oluştururlar. İyonik bağlı bileşiklere örnekler; NaCl, BaCl2 NaOHMgS, ,FeO,NH4NO2,
Kovalent bağ
Ametal grubunda olan atomlar kendi aralarında kararlı bir yapıya görüşmek üzere son yörüngede bulunan bazı elektronlarını ortak bir şekilde kullanırlar. Ortak olarak kullanılan ve bu şekilde oluşturulan bağa kovalent bağ ve oluşan bileşiklere ise kovalent bağlı bileşikler adı verilmektedir.
Kovalent bağların oluşması ile herhangi bir elektron akımı gerçekleşmemektedir. Örneğin: C, S,N, F, Br, Cl, I, H ve O elementlerinin kendi aralarında oluşturduğu bileşikler kovalent bağlı olan bileşiklerdir.
Apolar kovalent bağ aynı cins ametal atomları içerisinde kovalent bağlı bileşikler bulunmaktadır. Bu gruba örnekte Cl2, O2, H2, molekülleri yer alır.
Ortaklaşa olarak kullanılan elektronlar eşit paylaşıldığı zaman molekülün negatif ve pozitif kutbu bulunmaz yani kutupsuz bir bağ olarak ortaya çıkar.
Polar kovalent bağ
Farklı cins ametal atomlarının yaptığı kutuplu bağlardır. İki atom arasındaki elektronlar eşit olarak paylaşılmadığı için kutuplaşma ortaya çıkar ametallerden biri ortaklaşa kullanılmasından dolayı molekülün bir ucu negatif bir ucuda artı yüklü olur. CO2,HCl, HF, CO, H2O OF2, NO, CO2, gibi moleküller polar kovalent bağ örneğidir.
Elektronik çekme seçenekleri arasında bulunan iki atomun büyüklükleri arttıkça kimyasal bağ daha kolay bir şekilde ortaya çıkar.
Metalik bağ
Metal atomları sıvı ya da katı bir şekilde bir arada tutan kuvvetler olarak belirlenir. Metal atomları arasında bulunan metal bağ etkileşimini oluşturmayı sağlarlar metallerde Valens(değerlik) elektronlarının atom çekirdekleri tarafından kuvvetli tutulması sağlanamaz. Bunun nedeni metallerin iyonlaşma enerjilerinin ve elektronegatiflik çok düşük bir düzeyde olması ile ortaya çıkar. Metal atomlarının en dış elektronları genelde gevşek olur; bu bağ metal atomlarının değerlik elektronları bir elektron bulutuna vermesi sırasında oluşan bağdır ve elektronlar serbestçe hareket edebilmeyi bu şekilde sağlarlar. Bu da metallerdeki yüksek ısı ve elektrik iletkenliğine neden yaratır. İyonlaşma enerjisinin azalmasıyla metalik bağların zayıflaması ve değerlik elektronlarının sayısının artmasıyla metalik bağın kuvvetlenmesi de gerçekleşir.
Van Der waals bağı
Moleküllerin pozitif olarak yüklenmesiyle bir kısmının da negatif olarak yüklenmesiyle ikinci molekülün bir kısmı arasında kısa süreli olarak bir çekim kuvveti oluşur. Moleküllerde elektronların yoğun olmasıyla oluşan kısımdaki taraf negatif diğer taraf ise kısmen pozitif yüklü olmaktadır. Negatif ve pozitif yüklü kısımları arasında bulunan kuvvetlerin etkisiyle moleküller arasında oluşan bu bağlara Van Der waals bağları adı verilmektedir. Oda koşulunda gaz halinde bulunan apolar moleküller soğutulduğu zaman yüksek basınç uygulanması ile moleküllerin birbirine yaklaşmasını sağlar ve ikinci bir bağ olan Van Der waals bağları bu şekilde oluşur. Moleküler maddelerin büyüklüklerinin artmasıyla hem zayıf olan bu bağın kuvveti artış gösterir hem de kaynama ve erime noktalarının da yüksekliği artar.
Hidrojen bağı elektron ilgisi yüksek olan hidrojenin büyük atomlarla oluşturmuş olduğu bileşiklerde moleküllerin bir arada tutulmasını sağlayan kuvvete Hidrojen bağı adı verilir. Hidrojen atomunun kovalent bağlara bağlanmasıyla yüksek elektronegatiflik tekli atom elektronlarıyla kendine doğru çeker ve bir hidrojen bağının oluşmasını sağlar. Biyokimyasal sistemlerin yapıları genelde Hidrojen bağı etkileşmelerinin sonucu olarak ortaya çıkmaktadır.