London Dağılım Kuvvetleri

merhaba Bu videoda nötr atomlar ya da nötr moleküller arasında bile var olan Kuvvetleri inceleyeceğiz bahsi geçen moleküller arasındaki kuvvetlerin ilki bu videonun da konusu olan London dağılım Kuvvetleri dir ismi biraz tuhaf gelmiş olabilir ama ne olduğunu öğrendiğinizde aslında ne kadar ilgi çekici ve aynı zamanda mantıklı olduğunu da göreceksiniz atomlardan gidelim elimizde Nötr bir atom olduğunu düşünelim Bu atomun Proton ve elektron sayısının eşit olması anlamına gelir bunlar çekirdekteki protonlar ve nötronlar çekirdeğin etrafında bir elektron bulutu olacak elektronların bu şekilde bir oraya bir ortaya sıçradığını düşünelim Bu arada bu Tabii ki ölçekte bir çizim değil öyle olsaydı çekirdeğin bundan çok ama çok daha küçük olması gerekirdi şimdi bunun yanında Yine ne Bu bir başka atom olduğunu düşüneceğiz hatta bunun aynı bile olabilir farklı olabilir bunun bir önemi yok Ancak nötr olacak doğal olarak bu atomunda etrafında bir elektron bulutu bulunacak Bu ikisi nötr s birbirlerine nasıl çekilirler bu noktada London dağılımı Kuvvetleri devreye girecek ve bu sayede neler olup bittiğini almayacağız atom ve molekülleri nötr olsalar bile birbirlerine çekildiklerini biliyoruz Öyle değil mi elektronlar olasılığa dayalı olarak bir oraya bir buraya sıçrarlar demiştik burada bir olasılık yoğunluğu Bulut olduğunu düşünün bir elektron herhangi bir anda bu bulutun içindeki herhangi bir noktada olabilir ve elektronların hiçbir zaman Düzenli bir dağılımları yoktur belirli bir anda soldaki atom buna benzeyen bir görüntüye sahip olabilir Evet sadece bir anlığına elektronların hemen hemen hepsinin atomun sol tarafına toplandıklarını düşünün bu şekilde çizelim bir anlığına solta bu sağ göre daha fazla elektron olduğunu düşünelim Bu Yunan alfabesinden küçük Delta harfi kısmi yük için kullanılıyor ama elektronlar düzenli bir şekilde da aldıklarında elektronların eksi yükü çekirdeğin artı yüküyle karşılanıyor ve atom Bu sayede nötr oluyordu O Peki bu durum yandaki atom için ne anlama gelir dersiniz Hadi videoyu durdurun ve Biraz düşün benzer yüklerinin birbirini ittiğini zıt yüklerinde birbirini çektiklerini biliyoruz ama Evet buradaki e bu karda bu şekilde sol tarafa doğru toplanırlar Bu da bir dipol oluşturur Bu da rastlantısal bir şekilde ortaya çıkan bir dipol diğer atomda da bir dip oluşmasına sebep olur Bu arada dipol yüklerin ayrışması ve artı yüklerle eksi yüklerin bir atomun bir Molekülün ya da herhangi bir şeyin farkı taraflarına dağılmaları ile ortaya çıkar Bu olduğunda En azından bu İki atom için konuşalım birden bire birbirlerine çekilirler Öyle değil mi bu uyarılmış dipol etkileşimi London dağılımı kuvvetlerinin ta kendisidir aslına bakarsanız London dağılımı Kuvvetleri yerine uyarılmış dipol etkileşimi dendiğini de duyabilirsiniz geçici bir elektron dengesizliği sonucu ortaya çıkan bu durum diğer atomda ya da molekülde de bir dipol oluşturur ve birbirlerine doğru değil aklınıza bu kuvvetlerin ne kadar büyük oldukları sorusu gelmiş olabilir bu tam olarak kutuplanabilirlik ve alakalı bir durumdur kutuplanabilirlik bir atomun ya da Molekülün kutuplaşması nın ne kadar kolay olduğunu Açıklar genel bir şekilde ifade edecek olursak elektron bulutunun büyüklüğü genellikle molar kütle İle bağlantılı bir olgudur molar kütle arttıkça kutuplanabilirlik de artar neden diyecek olursanız etrafta daha çok elektron olurdu ondan Örneğin bu göreceli olarak daha küçük bir elektron bulutu olan bir helyum atomu olsaydı çok da büyük bir elektron dengesizliği beklemek doğru olmaz söyle değil mi Demek istediğim en uç senaryo iki elektronun bir tarafa toplanmasıyla gerçekleşebilir Bu bir miktar dengesizlik yaratır tabi ama daha büyük bir atomu ya da molekülü ele alacak olursak çok daha büyük dengesizlikler söz konusu olacaktır bu üç dört beş Hatta elektron bunun sonucunda daha kuvvetli olan geçici bir dipol oluşur ve bu da komşu molekülde daha kuvvetli bir dipol oluşturur bu durum böyle küldeki tüm atomları içine alacak şekilde bir domino etkisi yaratabilir bir isterseniz bazı soygazları karşılaştıralım Soygazlar burada periyodik tablonun en sağında Yer alırlar helyum ve argonun London dağılımı kuvvetlerine karşılaştıracak olursanız hangisinin London dağılımı Kuvvetleri daha büyüktür dersiniz yan yana gelmiş birkaç helyum atomu arasındaki mi Yoksa yan yana gelmiş birkaç Argon atomu arasındaki mi Argon atomlarının elektron bulutları çok daha büyüktür yani kutuplama birlikleri daha fazla olduğundan London dağılımı Kuvvetleri de daha büyüktür bunu kaynama noktaları ile görmek de mümkün helyumun kaynama noktası oldukça düşüktür -200 ve ikiz bir gül dokuz derece selsiyus uzar go'nun kaynama noktası ise standartlarımıza göre hala düşük olmasına rağmen helyum içinden çok daha yüksektir -185 virgül 8 derece sensiz ve şimdi -2 170 derece selsiyus a olduğumuzu düşünelim bu sıcaklıkta helyum sıvı haldedir sıcaklığı arttırıp eksi 268 virgül dokuz derece selsiyus de gelirsek helyum atomları bir arada tutan London dağılımı Kuvvetleri ısı enerjisine yenik düşerler atomlar birbirinden ayrılır helyum Kaynar ve gaz haline geçer bu helyumun Alışık olduğumuz halidir ama Aynı durumun Argon için geçerli olması için sıcaklığın daha da yükselmesi gerekir Bu arada bu sıcaklık Aslında hala çok düşük bir sıcaklık ama Argon atomları arasındaki London dağılımı kuvvetlerini gelmek için daha fazla bu işi gerekir Bunun sebebi Argon atomlarının elektron bulutlarının daha büyük olmasıdır O halde molekül ne kadar büyükse ki bu Molekülün elektron bulutunun da büyük olduğu anlamına gelir kutuplanabilirlik de o kadar fazla olur London dağılımı Kuvvetleri de o kadar büyük olur ek olarak Molekülün şeklinde önemli olduğunu söylemek istiyorum moleküller birbirleriyle ne kadar çok temas ederse ve temas edecek yüzey alanları ne kadar büyükse dipol oluşturma olasılıkları da o kadar yüksek olur burada örnek verme mi isterseniz bir tanım iki formu vardır Bunlardan birine bütün olarak adlandırılır ve buna benzer 4 karbon on hidrojen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 bu en bü tandır izobutan olarak bilinen diğer formosa buna benzer ana zincirde 3 karbon bu peki karbona bağlı bir başka carbon-carbon onların hepsi dört bağ yapacak Evet geriye kalan Bağlar hidrojenle olacak bu şekilde Evet bu da izobutan dır elimizde bir kaç tane en bütün ve birkaç tane de izobutan dan oluşan örnekler varsa hangisinin kaynama noktasının daha yüksek olacağını tahmin edebilir misiniz Hadi hemen video durdurun ve biraz düşünür Örneğin burada bir en bütün olduğunu düşünün bunun komşusuyla temas eden yüzey alanı daha büyük olur Neden diyecek olursanız bu daha uzun bir moleküldür izobutan sa daha Compact bir moleküldür Bu yüzden de yüzey alanı daha küçüktür en büyük anda olduğu gibi uzun zincirleri olmadığını görüyorsunuz değil mi en büyük tam molekülleri daha uzun olduklarından London dağılımı Kuvvetleri de daha büyük olur atom sayıları ve elektron sayıları aynı olduğundan elektron bulutları da hemen hemen aynı büyüklüktedir mu o şeyleri de aynıdır ama en bütün izobutan daha uzun bir molekül olduğu için bu moleküller birbirlerine daha çok yaklaşıp daha kuvvetli dipoller oluşturabilirler en bu tam ve iz obitonun sadece şekillerine bakarak en bütün ın London dağılımı kuvvetlerinin daha büyük dolayısıyla da kaynama noktasında daha yüksek olacağını söylemek mümkün