Molekül

Atom ve molekül fiziği, bir ya da birkaç atomdan oluşan yapılar düzeyinde madde-madde ve madde-ışık etkileşimini inceleyen fiziğin bir alt dalıdır. Atom fiziği, atomun yapısını, atomik boyutta gerçekleşen olayları ve atomların birbirleriyle olan etkileşimlerini inceler. Atom ve molekül fiziğinin bazı inceleme alanları: atomik ve moleküler spektroskopi; atomik ve moleküler etkileşimler; atom ve moleküllerin elektronik yapısı; moleküler modelleme. Bu fizik dalı, bilim ve teknolojide, endüstride geniş uygulamalara sahiptir.

Organik kimyada önek, molekülün adı karbon atomlarının sayısına ve bu atomlar arasındaki bağların türüne göre belirlenirken, molekülden önce gelen ektir. Örneğin, altı karbon atomlu bir zincir, "hex-" öneki kullanılarak adlandırılır. Organik kimyada kullanılan bazı önekler ve karşılık geldikleri karbon atomu sayıları: met- (1); et- (2); prop- (3); ancak- (4); pent- (5).

Metan molekülünün (CH4) Lewis yapısında 4 tane ortaklanmış elektron çifti vardır.

Evet, bütün maddeler atomik yapıdadır. Elementler, aynı tür atomlardan meydana gelen ve fiziksel veya kimyasal yollarla daha basit maddelere ayrılmayan saf maddelerdir.

Molekül, en az iki atomun belirli bir düzende kimyasal kuvvetlerle bir arada tutulduğu atomlar topluluğudur. Metalik bağ, metal atomlarının değerlik elektronlarının serbest bir şekilde hareket edebildiği bağ türüdür. Metalik bağın özellikleri: Dövülebilirlik: Metaller, serbest hareket edebilen değerlik elektronları sayesinde dövülerek şekillendirilebilir. Yüksek erime ve kaynama noktaları: Atomlar arasındaki güçlü bağlar, erime ve kaynama noktalarının yüksek olmasına neden olur. Isı ve elektrik iletkenliği: Serbest hareket edebilen değerlik elektronları, metallerin ısı ve elektriği iyi iletmesini sağlar. Parlaklık: Metallerin parlak olmasının nedeni, serbest hareket edebilen değerlik elektronlarıdır.

O2 (oksijen) molekülünün Lewis yapısını çizmek için şu adımlar izlenir: 1. Toplam değerlik elektronu sayısını hesaplama. - Oksijenin değerlik elektronu 6'dır. - O2 molekülündeki toplam değerlik elektronu sayısı: 6 × 2 = 12'dir. 2. Merkez atomu seçme. - Merkez atom olarak en az elektronegatif atom seçilir. - Her iki atom da aynı olduğu için, herhangi biri merkez atom olarak seçilebilir. 3. Atomları çift elektronla bağlama. - İki oksijen atomu arasına iki elektron (bir çift) yerleştirilerek kimyasal bağ temsil edilir. 4. Dış atomları kararlı hale getirme. - Kalan değerlik elektron çiftleri merkez atomun üzerine yerleştirilir. 5. Merkez atomdaki okteti kontrol etme. - Merkez atomun oktetini tamamlayıp tamamlamadığı kontrol edilir. - Eksikse, çift veya üçlü bağ oluşturulur. 6. Formal yükü hesaplama ve yapıyı kontrol etme. - Formal yük hesaplanarak Lewis yapısının kararlılığı doğrulanır. O2'nin Lewis yapısı: O=O şeklindedir; her oksijen atomu iki çift elektronu paylaşarak çift bağ oluşturur ve iki yalnız çifte sahiptir.

4 H2 molekülü 8 atom içerir. Çünkü 1 mol H2 molekülü 6,02.1023 tane molekül içerirken, 4 mol H2 molekülü 4 x 6,02.1023 = 24,08.1023 tane molekül içerir.

Molekülü oluşturan atomlar, aynı veya farklı cins atomlar olabilir. Aynı cins atomların oluşturduğu molekül, element molekülüdür. Farklı cins atomlardan oluşan molekül ise bileşik molekülüdür.

Kimyada fonksiyonel grup bulmak için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir: Çözünürlük: Hidrokarbonlar suda hiç çözünmezken, kısmen çözünen bir maddede fonksiyonel grup olduğu anlamına gelir. Belirli çözücülerdeki çözünürlük: Örneğin, benzoik asit suda çözünmezken, %5’lik sodyum hidroksitte çözünür. Atomların varlığı: Yalnız C, H ve O varsa: Karboksilli asitler, alkoller, aldehitler, ketonlar, anhidritler, esterler, eterler. Azot varsa: Amidler, aminler, nitriller, oksimler. Halojen varsa: (a) maddesinde verilen bileşiklerin halojen sübstitüe bileşikleri. Kükürt varsa: Heterosiklik hidroksi kükürt bileşikleri, merkaptoasitler, tiyoasitler. Azot ve Halojen varsa: Halojenli aminler, amidler ve nitriller. Azot ve Kükürt varsa: Kükürtlü heterosiklik amino bileşikleri. Kimyasal tepkimeler: Fonksiyonel gruplar, bulunduğu organik bileşiğe belirli özellikler kazandırır ve bu bileşiklerin kimyasal tepkimelerde etkin rol oynamasını sağlar.

0,85 mol CH4'te 5,115 x 10²³ molekül vardır. Çünkü 1 mol CH4, 6,02 x 10²³ tane molekül içerir. Hesaplama: 0,85 mol x 6,02 x 10²³ molekül/mol = 5,115 x 10²³ molekül.

Bir moldeki atom ve molekül sayısı arasındaki fark, atom ve molekülün tanımlarından kaynaklanır. Atom: Elementlerin özelliğini gösteren nötral ve en küçük doğal birimdir. Molekül: Element ya da bileşiğe ait olabilen; nötral ve doğal birimdir. Bir moldeki atom ve molekül sayısı arasındaki fark şu şekilde özetlenebilir: 1 mol atom, 6,022 x 10²³ tane atom içerir. 1 mol molekül, 6,022 x 10²³ tane molekül içerir. Dolayısıyla, bir moldeki atom ve molekül sayısı aynıdır; her ikisi de 6,022 x 10²³'tür.

Tanecik sorusu ifadesi, farklı bağlamlarda çeşitli sorular için kullanılabilir. Örneğin, kimya alanında mol sayısı, kütle ve tanecik ilişkisi ile ilgili sorular bulunabilir. Ayrıca, atom altı tanecikler ile ilgili sorular da olabilir. Bu tür sorular, proton, nötron ve elektron sayıları gibi atomik özellikleri içerebilir. Başka bir örnek olarak, maddenin tanecikli yapısı ile ilgili sorular verilebilir. Bu sorular, katı, sıvı ve gaz maddelerin tanecik hareketleri veya tanecikler arasındaki boşluklar gibi konuları içerebilir. Daha spesifik bir örnek için, fizik alanında bir tanecik sorusu ifadesi, yük alışverişi veya taneciklerin potansiyel enerjisi gibi konuları içerebilir. Bu nedenle, "tanecik sorusu" ifadesinin tam olarak ne anlama geldiği, bağlamına bağlı olarak değişebilir.

İyonlar ve moleküller arasındaki temel farklar şunlardır: İyonlar, atomların elektron kazanması veya kaybetmesi sonucu oluşan yüklü yapılardır. İyonlar, genellikle tek atomlu veya çok atomlu olarak sınıflandırılır. İyonik bileşikler, bağımsız molekül birimlerinden oluşmaz. Örnekler: İyonlar: Na+, Ca2+, Fe3+, O2-. Moleküller: H2, O2, N2, F2, HCl, H2O, CH4.

Kimyasal tepkimede molekül sayısı korunmayabilir. Kimyasal tepkimelerde atom sayısı ve toplam kütle korunurken, molekül sayısı tepkimeden tepkimeye değişebilir.

Kimyasal değişimde molekül sayısı değişebilir. Kimyasal tepkimelerde, atomların sayısı ve türü değişmediği için tepkimeye girenlerdeki atom sayıları ve atom cinsleri, ürünlerdeki atomların sayılarına ve cinslerine eşit olur.

Atomik yapılı elementler, aynı cins atomlardan oluşan ve doğada tek başlarına bulunan elementlerdir. Molekül yapılı elementler ise, aynı cins atomların ikili veya daha fazla sayıda grup halinde bulunduğu elementlerdir. Bazı atomik yapılı element örnekleri: demir (Fe); bakır (Cu); kurşun (Pb); çinko (Zn); altın (Au). Bazı molekül yapılı element örnekleri: oksijen (O2); azot (N2).

Bıçakla keserken atomlar bölünmez çünkü: Atomlar birbirine dokunmaz. Kesme işlemi molekül düzeyinde gerçekleşir. Bıçak atomları, pide atomlarından daha bağlı olabilir. Atomların bölünmesi, çekirdek düzeyinde gerçekleşen bir olaydır ve bu, yüksek enerji ve özel koşullar gerektirir.

N2 molekülü iki atomdan oluşur. Azot (nitrojen) gazı, iki azot atomunun üçlü kovalent bağ ile bağlanmasıyla oluşan N≡N kimyasal formülüne sahiptir.

Element ve molekül arasındaki temel farklar şunlardır: Bileşim: Element, yalnızca bir tür atomdan oluşan saf bir maddedir. Periyodik Tablo: Elementler periyodik tabloda yer alırken, moleküller kimyasal formüllerle tanımlanır. Saflık: Elementler saf maddelerdir; moleküller ise birden fazla elementten oluşabilir. Yapı: Elementler, fiziksel ve kimyasal olarak daha basit yapılardır; moleküller ise daha karmaşık yapılardır. Örnekler: Oksijen (O) bir elementtir ve yalnızca oksijen atomlarından oluşur.

Aynı veya farklı atomların bir araya gelerek molekül oluşturacağını ifade eden kazanım, 7. sınıf fen bilimleri müfredatında yer alan "Maddenin Tanecikli Yapısı" konusudur. Bu kazanıma göre öğrenciler: Aynı veya farklı atomların bir araya gelerek molekül oluşturacağını ifade eder. Çeşitli molekül modelleri oluşturur. Molekül, en az iki atomun bir araya gelerek oluşturduğu atom kümesidir.