Sudaki Hidrojen Bağları

Merhaba. Sanırım hepimiz, Suyun yaşam için ne kadar önemli Ve gerekli olduğu konusunda hemfikiriz. Vücudunuzda gerçekleşen ve hayati önem taşıyan tüm biyolojik süreçler, Suya bağlı, hatta yüksek ihtimalle suyun içinde gerçekleşiyorlar. Hücrelerinizin içinde yer alan sitoplazma, Büyük ölçüde sudan meydana gelmiştir. Hatta ve hatta, şu an sesini duyduğunuz, Bana ait olan bu vücut da, Yüzde 60 ya da 70 oranında sudan oluşuyor! Evet! Gerçekten de, Beni, bu videoyu hazırlayan kocaman bir su bidonu olarak düşünebilirsiniz! Ama unutmayın, sizler de birer su bidonusunuz… hahaha.. Şaka bir yana, suya ihtiyacı olanlar, Sadece insanlar değiller. Tüm yaşam formlarının, hatta yaşamın kendisinin de, Var olabilmek için, suya ihtiyacı var! Başka gezegenlerde yaşam ararken, Bilim adamlarının her şeyden önce, oralarda su olup olmadığını araştırması da işte bu yüzden. Bazı yaşam formları, su dışında da var olabilir Ama bizim bildiğimiz yaşam için gerekli olan şeylerden biri hatta en önemlisi “su”dur! Şimdi suyun neden bu kadar önemli ve özel olduğunu anlamak için, Gelin, Suyun yapısını ve moleküler seviyede, kendi içindeki davranışlarını inceleyelim. Bildiğiniz gibi su, 1 oksijen ve 2 hidrojen atomundan meydana gelir. Suya, “haş 2 o” dememizin sebebi de budur, zaten! Haş 2 o! Bu bağlar, kovalent bağlardır. Kovalent bağda, elektron paylaşımı vardır ve bu iki atom da, Bu elektronların sahibiymiş gibi davranır. Suda, bu bağlar, elektron çiftlerinden oluşur. Şimdi, bu hidrojen atomlarını neden buraya çizdiğimi merak ediyor olabilirsiniz. Birini buraya, birini de karşısına çizebilirdim, Öyle değil mi? Bunun sebebi, oksijenin 2 tane değerlik elektron çiftine sahip olmasıdır. Değerlik elektronları her zaman birbirlerini iterler. Ve işte bu yüzden, su molekülü, 3 boyutlu olarak düşünüldüğünde, Dört yüzlü bir şekle sahiptir. Daha iyi anlaşılması için, çizmeye çalışacağım, Bu oksijen. Bu, değerlik elektron çiftlerinden biri, Yeşille çizelim. Bu da diğer çift. Hidrojen atomuyla olan kovalent bağlardan biri burada, Diğeri de burada yer alır. Gördüğünüz gibi, ortaya, dört yüzlü bir şekil çıktı. Evet, bu şekil, bir dört yüzlüye oldukça benziyor. Su molekülünün önemli özelliklerinden biri, Hidrojen atomlarının, molekülün bir ucunda yer almasıdır. Bu durum, Suya, o özel ve benzersiz özelliklerini kazandırır. Daha fazla ilerlemeden, küçük bir hatırlatma daha yapayım, Kimya derslerinde, Buradaki elektronları ve bu bağları çok düzgün bir şekilde çizeriz. Ama gerçekte olan, bu değildir! Elektronlar, durmadan bir yerden başka bir yere zıplarlar, Ve elektronları düşündüğünüz zaman, Onları nerede bulabileceğinizin ihtimalleri üzerinde konuşursunuz. Bunun için, Buradaki elektronların kesinlikle burada olduklarını düşünmek yerine, Bu atomların çevresindeki bulutta yer aldıklarını düşünmelisiniz. Evet, Elektronların, Sürekli hareket halinde olup, Oradan oraya zıpladıkları için, Kesin bir yerde değil de, Bu atomların etrafındaki bulutun içinde yer aldıklarını düşünmek, Çok daha doğru olur. Devam edelim. Su molekülündeki oksijen aşırı derecede elektronegatiftir. Yani buradaki ve buradaki oksijenler, Aşırı derecede elektronegatif. Hatta oksijen, bildiğimiz en elektronegatif elementlerden biri ve hidrojenden çok ama çok daha fazla negatif! Şu anda, “elektronegatif ne demek acaba?” diye soruyor olabilirsiniz. Elektronegatif, Elektronları ve bu elektronları kendine saklamayı seven anlamına gelir. Evet, oksijen, elektronları, kendine saklamayı sever. Kısacası, buradaki, elektron paylaşılması üzerine kurulan kovalent bağlarda bile, Oksijen, “elektronlar, benimle daha fazla vakit geçirecek!” Gibi bir tutum takınır. Böylece, bu elektronlar, Hidrojenlerin bulunduğu taraf yerine, Diğer tarafta daha çok vakit geçirirler, Ve bunun için de, Su molekülünün hidrojensiz, yani Benim çizimimdeki üst tarafında, Kısmen negatif yüklü bir kutup oluşur. Yunan alfabesinden bir harf olan delta, Kısmi yükü simgeler. Evet, dediğim gibi, Burada kısmen negatif yüklü bir kutup oluşur çünkü elektronlar negatiftir. Elektronlar burada daha fazla zaman geçirdiği için, Bu tarafta da kısmi pozitif bir yük oluşur. Kısmi pozitif yük. Bu çizimde, sadece 1 tane su molekülü var ve evet itiraf ediyorum, bu çok da ilginç değil. Ama birden fazla su molekülü bir araya gelerek etkileşim içine girdiklerinde, Durum son derece ilginç bir hal alır. Hemen bir tane daha su molekülü çizelim. Bu oksijen, 2 tane de hidrojen var. Bağları unutmayalım. Burası, kısmen negatif yüklü, Burası da kısmen pozitif. Şimdi durum böyle olunca, Bu molekülün kısmen pozitif yüklü tarafı, Bu molekülün kısmen negatif yüklü tarafına çekilir! Bu çekim kuvvetine de, Hidrojen bağı denir! Evet, buradaki bağın adı neymiş? Hidrojen bağı! Suyun davranışını özel kılan şey, işte budur! Önümüzdeki videolarda, Bu alçakgönüllü hidrojen bağının, Suya eşsiz özelliklerini nasıl kazandırdığı hakkında konuşacağız. Hidrojen bağları, Kovalent bağlardan güçsüz, Ama suyun, Normal basınç ve sıcaklık koşullarında, akışkan olmasını sağlayacak kadar güçlüdürler. Bunların arasındaki çekim ve kohezyon sayesinde olduğu kadar, Bu iki molekül arasındaki bağ bozulduğunda, Hemen yeni birinin kurulması sayesinde, Su, Bu akışkan yapıya sahiptir. Burada da başka bir hidrojen bağı olduğunu düşünebilirsiniz. Hidrojenleri de çizelim. Bağlar, Kısmi negatif yük. ve kısmi pozitif yük. Dediğim gibi, önümüzdeki videolarda, Suyun akışkan yapısının, Isı kapasitesinin, Sıcaklıkları düzenleme yeteneğinin, Göllerin donmamasını sağlayan gizemli özelliğinin, Buharlaşmalı soğutma, Yüzey gerilimi, Adhezyon, Kohezyon, Bunların hepsinin, hidrojen bağları sayesinde ortaya çıktığını göreceğiz. Hatta en önemlisi, Bu kutuplu yapısı ve hidrojen bağları sayesinde, Kutuplu yapıdaki diğer maddelerin suyun içinde çözünmesini sağlayan, Suyun çözücü özelliğini öğrenip, Bunun hakkında da konuşacağız. şimdilik bu kadar Hoşçakalın.