Hibritleşme ve Molekül Geometrisi

1. Metan molekülündeki dört C–H bağının özdeş olduğu ölçülmüştür. Karbonun farklı türde orbitalleri bulunmasına karşın bu eşitliğin nedeni nedir?

• A) Hidrojenlerin farklı olması
• B) Ölçümün hatalı olması
• C) Bağların farklı olması
• D) Karbonun s ve p orbitallerinin karışarak eşdeğer hibrit orbitaller oluşturması
• E) Karbonun dört elektron alması

Doğru cevap: D — Saf s ve p orbitalleri farklı enerji ve biçimdedir; onlarla kurulan bağlar özdeş olamazdı. Hibritleşme, orbitallerin karışıp eşdeğer yeni orbitaller vermesidir.

1. Dört bağ özdeş ölçülüyor.
2. Saf s ve p orbitalleri farklıdır.
3. Karışıp eşdeğer hibrit orbitaller oluştururlar.

2. Bir karbon atomunun dört tek bağ yaptığı bir molekülde hibritleşme türü ve bağ açısı sorulmaktadır. Doğru eşleştirme hangisidir?

sp^3: 4 hibrit, 109{,}5^{\circ}

• A) sp; 180°
• B) sp²; 120°
• C) sp³; yaklaşık 109,5°
• D) sp³; 90°
• E) sp²; 109,5°

Doğru cevap: C — Bir s ve üç p orbitali karışarak dört eşdeğer sp³ orbitali verir. Bu dört orbital birbirinden en uzak duracak biçimde düzgün dörtyüzlü köşelerine yönelir.

1. Dört tek bağ, dört yönde orbital gerektirir.
2. Bir s + üç p → dört sp³ orbitali
3. Düzgün dörtyüzlü, açı 109,5°

3. Bir karbon atomunun bir çift bağ ve iki tek bağ yaptığı bir molekülde hibritleşme türü sorulmaktadır. Doğru yanıt hangisidir?

sp^2: 3 hibrit, 120^{\circ}

• A) sp; molekül doğrusaldır
• B) sp²; karbon çevresi düzlem üçgen, açılar yaklaşık 120°’dir
• C) sp³; açı 109,5°’dir
• D) sp³d
• E) Hibritleşme olmaz

Doğru cevap: B — Çift bağ bir sigma ve bir pi içerir. Karbonun üç sigma yönelimi vardır; bir s ve iki p karışıp üç sp² orbitali verir, kalan p orbitali pi bağını kurar.

1. Karbonun üç sigma bağı vardır.
2. Bir s + iki p → üç sp² orbitali
3. Düzlem üçgen, açı 120°

4. Bir karbon atomunun bir üçlü bağ ve bir tek bağ yaptığı bir molekülde geometri sorulmaktadır. Bu karbonun çevresi nasıldır?

sp: 2 hibrit, 180^{\circ}

• A) Düzgün dörtyüzlü
• B) Düzlem üçgen
• C) Açısal
• D) Doğrusal; sp hibritleşmesi yapar ve açı 180°’dir
• E) Üçgen piramit

Doğru cevap: D — Üçlü bağ bir sigma ve iki pi içerir. Karbonun iki sigma yönelimi vardır; bir s ve bir p karışıp iki sp orbitali verir, kalan iki p orbitali pi bağlarını kurar.

1. Karbonun iki sigma bağı vardır.
2. Bir s + bir p → iki sp orbitali
3. Doğrusal, açı 180°

5. Tabloda hibritleşme türleri sıralanmış, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan değer hangisidir?

• A) sp
• B) sp²
• C) sp³
• D) sp⁴
• E) Hibritleşme yok

Doğru cevap: C — Pratik kural: merkez atomdaki sigma bağı ve ortaklanmamış çift sayısı toplanır; 2 ise sp, 3 ise sp², 4 ise sp³. Pi bağları sayılmaz.

1. Sigma bağı ve ortaklanmamış çiftler sayılır.
2. Toplam 4 ise dört hibrit orbital gerekir.
3. Bir s + üç p → sp³

6. Hibritleşme belirlenirken pi bağlarının sayılmadığı belirtilmektedir. Bu kuralın nedeni nedir?

• A) Pi bağlarının zayıf olması
• B) Pi bağlarının hibrit orbitallerden değil, hibritleşmeye katılmayan saf p orbitallerinden oluşması
• C) Pi bağlarının kısa olması
• D) Pi bağlarının olmaması
• E) Pi bağlarının iyonik olması

Doğru cevap: B — Hibritleşen orbitaller sigma bağlarını ve ortaklanmamış çiftleri barındırır. Pi bağları, karışıma girmeyen saf p orbitallerinin yan yana örtüşmesiyle kurulur.

1. Hibrit orbitaller sigma bağı ve ortaklanmamış çift taşır.
2. Pi bağları saf p orbitallerinden kurulur.
3. Bu yüzden sayıma girmezler.

7. Su molekülünde oksijenin hibritleşmesi sp³ olduğu hâlde bağ açısı 109,5° değil yaklaşık 104,5° ölçülmüştür. Bu sapmanın nedeni nedir?

• A) Ortaklanmamış elektron çiftlerinin bağ elektronlarından daha çok yer kaplayıp bağları birbirine doğru itmesi
• B) Hidrojenlerin küçük olması
• C) Ölçüm hatası
• D) Oksijenin ağır olması
• E) Suyun polar olması

Doğru cevap: A — Ortaklanmamış çift tek bir çekirdeğe bağlıdır ve daha geniş bir hacim kaplar. İki çift bağları sıkıştırır; açı ideal değerin altına iner.

1. Oksijende iki ortaklanmamış çift vardır.
2. Bu çiftler bağ elektronlarından çok yer kaplar.
3. Bağları iterler, açı küçülür.

8. Amonyak molekülünde azotun çevresinde üç bağ ve bir ortaklanmamış çift bulunmaktadır. Molekülün geometrisi nedir?

• A) Düzlem üçgen
• B) Doğrusal
• C) Açısal
• D) Üçgen piramit; ortaklanmamış çift geometriyi belirler ama şeklin adında görünmez
• E) Düzgün dörtyüzlü

Doğru cevap: D — Elektron çiftlerinin dizilişi dörtyüzlüdür ama molekül geometrisi yalnız atomların yerine göre adlandırılır. Görünmeyen çift, molekülü piramit biçimine sokar.

1. Üç bağ + bir çift = dört yönelim, sp³.
2. Elektron dizilişi dörtyüzlüdür.
3. Atomlara bakılınca şekil üçgen piramittir.

9. Molekül geometrisini belirleyen temel ilke sorulmaktadır. Bu ilke nedir?

elektron çiftleri en uzağa yerleşir

• A) Merkez atom çevresindeki elektron çiftlerinin birbirini iterek olabildiğince uzağa yerleşmesi
• B) Atomların kütlelerine göre dizilmesi
• C) Bağların uzunluğuna göre dizilme
• D) Rastgele dizilme
• E) Atomların renklerine göre dizilme

Doğru cevap: A — Elektron çiftleri aynı yüklüdür ve birbirini iter; en kararlı düzen, aralarındaki açıların en büyük olduğu düzendir. Bütün geometriler bu tek ilkeden çıkar.

1. Elektron çiftleri negatif yüklüdür.
2. Birbirlerini iterler.
3. En uzak dizilim en kararlıdır.

10. Karbon dioksit molekülünde merkez karbon iki çift bağ yapmaktadır. Molekülün geometrisi ve bağ açısı nedir?

• A) Açısal; 104,5°
• B) Düzlem üçgen; 120°
• C) Doğrusal; 180°
• D) Düzgün dörtyüzlü; 109,5°
• E) Üçgen piramit; 107°

Doğru cevap: C — Karbonun iki sigma yönelimi vardır ve ortaklanmamış çifti yoktur; iki yönelim en uzak duracak biçimde zıt yönlere gider. Bu simetri molekülü apolar yapar.

1. İki sigma bağı, ortaklanmamış çift yok.
2. Toplam 2 yönelim → sp, doğrusal.
3. Açı 180°’dir.

11. Benzen halkasındaki bütün karbonların sp² hibritleşmesi yaptığı ve halkanın düzlemsel olduğu bilinmektedir. Bu yapının sonucu nedir?

• A) Halkanın kırılgan olması
• B) Hibritleşmeye katılmayan p orbitallerinin halka boyunca örtüşüp pi elektronlarının delokalize olması
• C) Halkanın polar olması
• D) Halkanın iyonik olması
• E) Halkanın büyük olması

Doğru cevap: B — Düzlemsellik, kalan p orbitallerinin halka çevresinde paralel kalmasını sağlar. Pi elektronları belirli iki karbona ait olmaktan çıkıp halka boyunca yayılır; benzenin sıradışı kararlılığı buradan gelir.

1. Her karbonda bir saf p orbitali kalır.
2. Halka düzlemsel olduğu için hepsi paraleldir.
3. Pi elektronları halka boyunca yayılır.

12. Tabloda üç molekülün geometrisi karşılaştırılmış, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan geometri hangisidir?

• A) Doğrusal
• B) Açısal
• C) Düzlem üçgen
• D) Düzgün dörtyüzlü
• E) Üçgen piramit

Doğru cevap: B — Üçünde de dört elektron yönelimi ve sp³ hibritleşmesi vardır. Ortaklanmamış çift sayısı arttıkça görünen şekil dörtyüzlüden piramide, oradan açısala iner.

1. Toplam yönelim: $2 + 2 = 4$, sp³.
2. Atomlara bakılır: iki hidrojen ve oksijen.
3. Şekil açısaldır.

13. Bir molekülde merkez atomun 3 sigma bağı ve 1 ortaklanmamış çifti bulunmaktadır. Hibritleşme türü nedir?

sigma + ortaklanmamis cift = hibrit sayisi

• A) sp
• B) sp²
• C) sp³
• D) sp³d
• E) Hibritleşme yok

Doğru cevap: C — Sigma bağı ve ortaklanmamış çift sayısı toplanır; toplam kaç ise o kadar hibrit orbital gerekir.

1. $3 + 1 = 4$ yönelim
2. Dört hibrit orbital gerekir.
3. Bir s + üç p → sp³

14. Metan, amonyak ve su moleküllerinin bağ açıları karşılaştırılmaktadır. Doğru sıralama hangisidir?

• A) Su > Amonyak > Metan
• B) Üçü eşittir
• C) Amonyak > Metan > Su
• D) Metan > Amonyak > Su; ortaklanmamış çift sayısı arttıkça açı küçülür
• E) Belirlenemez

Doğru cevap: D — Üçü de sp³’tür ama ortaklanmamış çift sayıları 0, 1 ve 2’dir. Her çift bağları biraz daha sıkıştırdığı için açı 109,5°’den 107°’ye, oradan 104,5°’ye iner.

1. Üçü de sp³ hibritleşmesi yapar.
2. Ortaklanmamış çift sayısı 0, 1, 2’dir.
3. Çift arttıkça açı küçülür.

15. Grafikte sp³ hibritleşmesi yapan üç molekülün bağ açıları ortaklanmamış çift sayısına göre verilmiştir. Grafikten çıkarılan sonuç nedir?

• A) Çift sayısı arttıkça açının büyüdüğü
• B) Çift sayısının açıyı etkilemediği
• C) Ölçümün hatalı olduğu
• D) Açının sabit olduğu
• E) Çift sayısı arttıkça açının küçüldüğü; ortaklanmamış çiftler bağları iter

Doğru cevap: E — Ortaklanmamış çift tek bir çekirdeğe bağlıdır ve daha geniş yer kaplar; bağ elektronlarını iterek açıyı ideal değerin altına indirir.

1. Çift sayısı arttıkça açı düşüyor.
2. Ortaklanmamış çift daha çok yer kaplar.
3. Bağları sıkıştırır.

16. Etilen molekülünün bütün atomlarının aynı düzlemde bulunduğu ölçülmüştür. Bu düzlemselliğin nedeni nedir?

• A) Karbonların sp² hibritleşmesi yapması ve pi bağının oluşabilmesi için p orbitallerinin paralel kalması gerekmesi
• B) Hidrojenlerin hafif olması
• C) Molekülün küçük olması
• D) Molekülün polar olması
• E) Karbonların ağır olması

Doğru cevap: A — sp² hibritleşmesi zaten üç bağı bir düzleme yerleştirir. Ayrıca pi bağı ancak p orbitalleri paralelken kurulabilir; düzlemden çıkmak bağı koparırdı.

1. sp² hibritleşmesi üç bağı bir düzleme yerleştirir.
2. Kalan p orbitalleri düzleme diktir.
3. Pi bağı için paralel kalmaları gerekir.

17. Elmas ile grafitin aynı elementten oluştuğu hâlde çok farklı özellikler göstermesi hibritleşmeyle açıklanmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Elmasta karbonlar sp³, grafitte sp² hibritleşmesi yapar; grafitin katmanlı yapısı ve serbest pi elektronları vardır
• B) İkisinde de sp hibritleşmesi vardır
• C) Elmasta sp², grafitte sp³ vardır
• D) İkisinde de hibritleşme yoktur
• E) Aralarında yapısal fark yoktur

Doğru cevap: A — Elmasta her karbon dört komşuya sp³ ile bağlanır; üç boyutlu sert bir ağ oluşur ve serbest elektron kalmaz. Grafitte sp² katmanlar vardır, delokalize pi elektronları iletkenliği sağlar ve katmanlar birbiri üzerinde kayar.

1. Elmasta her karbon dört bağ yapar: sp³.
2. Grafitte üç bağ yapar: sp², katmanlı.
3. Kalan pi elektronları iletkenliği sağlar.

18. Molekül geometrisinin polarlığı belirlemedeki rolü sorulmaktadır. Doğru açıklama hangisidir?

• A) Geometri polarlığı etkilemez
• B) Yalnız bağ polarlığı belirleyicidir
• C) Yalnız molekül büyüklüğü belirleyicidir
• D) Yalnız kütle belirleyicidir
• E) Bağlar polar olsa bile geometri simetrikse bağ momentleri birbirini götürür ve molekül apolar olur

Doğru cevap: E — Karbon dioksit doğrusal ve simetriktir, momentler sıfırlanır; su açısaldır, momentler toplanır ve molekül polardır. Aynı sayıda polar bağ, farklı geometride farklı sonuç verir.

1. Bağ momentleri vektöreldir.
2. Simetrik geometride toplamları sıfırlanır.
3. Açısal geometride sıfırlanmaz.

19. Bir öğrenci molekül geometrilerini somutlaştırmak için model kurmaktadır. Kurulan modelde dikkat etmesi gereken en önemli nokta hangisidir?

• A) Renklerin doğru olması
• B) Çubukların uzun olması
• C) Modelin ağır olması
• D) Modelin büyük olması
• E) Ortaklanmamış elektron çiftlerinin de yer kaplayan birer yönelim olarak gösterilmesi

Doğru cevap: E — Ortaklanmamış çiftler görünmez ama geometriyi belirler. Modelde gösterilmezlerse su neden açısal, amonyak neden piramit anlaşılamaz.

1. Geometriyi bütün elektron yönelimleri belirler.
2. Ortaklanmamış çiftler de bir yönelimdir.
3. Modelde gösterilmelidirler.

20. Hibritleşme türü, merkez atomdaki sigma bağı ve ortaklanmamış çift sayısının toplamıyla belirlenir; elektron çiftleri birbirini iterek en uzağa yerleşir. Bu bilgiye dayanarak aşağıdakilerden hangisi söylenemez?

• A) Dört yönelimli merkez atom sp³ hibritleşmesi yapar.
• B) Ortaklanmamış çiftler bağ açısını küçültür.
• C) Karbon dioksit doğrusaldır.
• D) Suda oksijen sp³ hibritleşmesi yapar.
• E) Pi bağı sayısı arttıkça hibritleşme sp³’e doğru değişir.

Doğru cevap: E — Pi bağları hibritleşme sayımına hiç girmez; saf p orbitallerinden kurulurlar. Pi bağı arttıkça hibritleşme sp³’e değil tersine sp’ye doğru gider.

1. Sayıma yalnız sigma bağı ve ortaklanmamış çift girer.
2. Pi bağları saf p orbitallerinden kurulur.
3. Pi arttıkça sigma yönelimi azalır: sp’ye gidilir.