İYONİK BAĞ

Atomlar bileşik oluştururken elektron dizilimlerini soy gaz elektron dizilimine benzetebilmek için değerlik elektronlarını alır, verir ya da ortaklaşa kullanır.

Periyodik sistemde metaller elektron verme, ametaller ise elektron alma eğilimi gösterirler.

• Bileşik oluşumu sırasında katman elektron dizilimini He soy gazına benzetmeye çalışan atomlar (1H, 3Li, 4Be) dublet kuralına uyarlar.
• Bileşik oluşumu sırasında katman elektron dizilimini He dışındaki diğer soy gazlara benzetmeye çalışan atomlar (₆C, ₇N, ₈O gibi) oktet kuralına uyarlar.

Atomun Lewis Yapısı Nasıl Gösterilir?

Kimyasal bağlar oluşurken atomların son katmanındaki elektronlar (valans elektronları) kullanılır.

Lewis yapısı, bir element sembolü ile son katmandaki (valans) elektronlarının sayısını gösteren noktalarla oluşur. Bir atomun Lewis yapısı aşağıdaki şekilde yazılır:

1. Elementin katman elektron dizilimi yazılır.
2. Son katmandaki elektron sayısı bulunur.
3. Element sembolü yazılarak element sembolünün etrafına valans elektron sayısı kadar nokta konulur.
4. Bu noktalar sembolün dört tarafına önce teker teker yerleştirilir (He hariç). Eğer dörtten fazla elektronu varsa sekize (oktet) ulaşıncaya kadar noktalar ikişerli olacak şekilde eşleştirilir.

• Periyodik cetveldeki ilk 20 elementin Lewis yapıları aşağıdaki gibidir.

İyonik Bağların Oluşumu

Metal, ametale elektron verdiğinde metalin katyonu ile ametalin anyonu oluşur. Oluşan katyon ile anyon arasındaki elektrostatik çekim sonucunda oluşan kimyasal bağa iyonik bağ, iyonik bağ içeren bileşiklere de iyonik bileşik denir.

• İyonik bağ genellikle metal ve ametal atomları arasında elektron alışverişi ile oluşur.
  Örneğin, ₁₁Na ile ₁₇Cl atomları arasında oluşan NaCl bileşiğinin oluşumu
• 

İyonik Bağlı Bileşiklerin Formüllerinin Yazılması

İyonik bağlı bileşiklerin formülleri yazılırken sıklıkla kullanılan anyon ve katyonlar aşağıdaki tabloda verilmiştir.

İyonik yapılı bileşiklerin formülleri yazılırken aşağıdaki kurallar uygulanır:

• İyonik bağlı bileşiklerin formülleri yazılırken, genellikle önce pozitif yüklü metal katyonu, ardından negatif yüklü ametal anyonu yazılır.
• Bileşikteki iyon yükleri toplamı sıfır olmalıdır. Bunu sağlamak için iyonların değerlikleri işaretler dikkate alınmadan çaprazlanır. Örneğin:

• İyon yüklerinin mutlak değerleri eşitse, iyonlar birer tane eşleşir. Örneğin;
  $Mg^{2+}$ve $O^{2-}$ için $MgO$ yazılır, $Mg_2O_2$ kullanılmaz.
  $Al^{3+}$ ve $P^{3-}$ için $AlP$ yazılır, $Al_3P_3$ kullanılmaz.
• İyon yüklerinin sayısal değeri birbirinin katı ise formül sadeleştirilerek yazılır.
  Örneğin;
  $Sn^{4+}$ ve $O^{2-}$ için $SnO_2$ yazılır, $Sn_2O_4$ kullanılmaz.
• Formülde çok iyon varsa, kök paranteze alınarak çaprazlama işlemi yapılır.
  Örneğin;
  $Al^{3+}$ ve $OH^-$ için $Al(OH)_3$ yazılır.
  $Ca^{2+}$ ve $PO_4^{3-}$ için $Ca_3(PO_4)_2$ yazılır.

İyonik Bileşiklerin Örgü Yapısı

İyonik bileşiklerde zıt yüklü iyonlar, itme ve çekme kuvvetlerini dengeleyecek şekilde bir araya gelerek düzenli bir kristal örgü yapı oluşturur. İyonik bileşiklerin en küçük birimini oluşturan bu yapılara birim hücre denir.

• Kristal örgü yapısında her iyon, belirli sayıda zıt yüklü iyon tarafından çekilmektedir. Örneğin, NaCl bileşiğinde 1 tane Na⁺ iyonu 6 tane Cl⁻ ve 1 tane Cl⁻ iyonu da 6 tane Na⁺ iyonu tarafından çevrelenip çekilmektedir.

İyonik Bağlı Bileşiklerin Genel Özellikleri

1. Oda koşullarında katı hâlde bulunurlar.
2. Erime ve kaynama noktaları yüksektir.
3. Katı hâlde elektrik akımını iletmezler, ancak sulu çözeltilerinde ve erimiş hâlde iyonlarına ayrıştıklarından elektrik akımını iletirler.
4. Sert ve kırılgandırlar, herhangi bir zorlamada kırılırlar, esnemezler.
5. İyonik bileşikler moleküllü hâlde değil, iyonlar hâlinde bulunurlar.
6. İyonik bileşikler suda iyonlarına ayrışarak çözünür. NaCl(k) + H₂O → Na⁺(suda) + Cl⁻(suda)
7. Büyük bir kısmı suda iyi çözünür. İyonik bileşikler suda çözündükçe çözelti elektrik iletir.

İyonik Bağın Oluşumu

• Elektron Verme ve Alma: Metal atomları, değerlik elektronlarını kolayca kaybederek pozitif yüklü iyonlar (katyonlar) oluştururlar. Ametal atomları ise elektron alarak negatif yüklü iyonlar (anyonlar) oluştururlar.
• Elektrostatik Çekim: Oluşan zıt yüklü iyonlar birbirlerini elektrostatik kuvvetle çekerler ve bu çekim kuvveti iyonik bağı oluşturur.

İyonik Bağın Özellikleri

• Yüksek Erime ve Kaynama Noktaları: İyonik bileşikler, güçlü elektrostatik kuvvetler nedeniyle yüksek erime ve kaynama noktalarına sahiptir. Bu, iyonlar arasındaki çekim kuvvetinin güçlü olmasından kaynaklanır.
• Katı Halde Elektriksel İletkenlik: İyonik bileşikler, katı halde elektriği iletmezler, çünkü iyonlar sabit pozisyonlarda tutulur ve serbestçe hareket edemezler. Ancak, bu bileşikler suda çözündüklerinde veya eridiklerinde, serbest iyonlar oluşur ve bu iyonlar elektrik akımını iletebilir.
• Kristal Yapı: İyonik bileşikler, düzenli bir kristal yapı oluşturur. Bu yapı, iyonların maksimum çekim ve minimum itme kuvvetlerine göre düzenlenmesini sağlar. NaCl gibi iyonik bileşikler, kübik kristal yapıya sahiptir.
• Suda Çözünürlük: Birçok iyonik bileşik suda iyi çözünür. Su, polar bir molekül olduğu için iyonları çevreler ve kristal yapılarını bozarak iyonların su içinde dağılmasını sağlar.

İyonik Bileşiklerin Örnekleri

• Sodyum Klorür (NaCl): Sofra tuzu olarak bilinen bu bileşik, sodyum ve klor atomları arasında oluşan bir iyonik bağ ile meydana gelir.
• Kalsiyum Florür (CaF₂): Kalsiyum ve flor atomları arasında oluşan bu bileşik, sert ve yüksek erime noktasına sahip bir yapıdadır.
• Magnezyum Oksit (MgO): Magnezyum ve oksijen arasında oluşan bu bileşik, yüksek ısıya dayanıklılığı ile bilinir.