İki Hidrojen Atomunu Ne Tür Bağlar Birleştirir?

Bir hidrojen gazı molekülündeki iki hidrojen atomunu birleştiren bağ, klasik bir kovalent bağdır. Hidrojen atomlarının her birinde yalnızca bir proton ve bir elektron bulunduğundan, bağı analiz etmek kolaydır. Elektronlar, hidrojen atomunun iki elektron için yeri olan tek elektron kabuğundadır.

Hidrojen atomları özdeş olduğundan, ikisi de elektron kabuğunu tamamlamak ve iyonik bir bağ oluşturmak için elektronu diğerinden alamaz. Sonuç olarak, iki hidrojen atomu, iki elektronu bir kovalent bağda paylaşır. Elektronlar zamanlarının çoğunu pozitif yüklü hidrojen çekirdekleri arasında geçirerek her ikisini de iki elektronun negatif yüküne çekerler.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Hidrojen gazı molekülleri, kovalent bir bağdaki iki hidrojen atomundan oluşur. Hidrojen atomları ayrıca oksijen atomlu su ve karbon atomlu hidrokarbonlar gibi diğer bileşiklerde de kovalent bağlar oluşturur. Su durumunda, kovalent olarak bağlı hidrojen atomları, kovalent moleküler bağlardan daha zayıf olan ek moleküller arası hidrojen bağları oluşturabilir. Bu bağlar suya bazı fiziksel özelliklerini verir.

H'deki hidrojen atomları₂O su molekülü, hidrojen gazındaki ile aynı tür kovalent bağ oluşturur, ancak oksijen atomu ile. Oksijen atomunun en dıştaki elektron kabuğunda sekiz elektron için yer olan altı elektron bulunur. Oksijen atomu kabuğunu doldurmak için iki hidrojen atomunun iki elektronunu kovalent bir bağda paylaşır.

Kovalent bağa ek olarak, su molekülü diğer su molekülleri ile ek moleküller arası bağlar oluşturur. Su molekülü polar bir dipoldür; bu, molekülün bir ucunun, oksijen ucunun negatif yüklü olduğu ve iki hidrojen atomlu diğer ucunun pozitif yüklü olduğu anlamına gelir. Bir molekülün negatif yüklü oksijen atomu, diğer bir molekülün pozitif yüklü hidrojen atomlarından birini çekerek bir dipol-dipol hidrojen bağı oluşturur. Bu bağ, kovalent moleküler bağdan daha zayıftır, ancak su moleküllerini bir arada tutar. Bu moleküller arası kuvvetler, yüksek yüzey gerilimi ve molekülün ağırlığı için nispeten yüksek bir kaynama noktası gibi suya özgü özellikler verir.

Karbonun en dıştaki elektron kabuğunda sekiz elektron için yer olan dört elektron vardır. Sonuç olarak, bir konfigürasyonda karbon, kabuğunu bir kovalent bağla doldurmak için dört hidrojen atomu ile dört elektronu paylaşır. Elde edilen bileşik CH'dir₄, metan.

Dört kovalent bağı ile metan kararlı bir bileşik iken, karbon hidrojen ve diğer karbon atomları ile diğer bağ konfigürasyonlarına girebilir. Dört dış elektron konfigürasyonu, karbonun birçok karmaşık bileşiğin temelini oluşturan moleküller oluşturmasına izin verir. Tüm bu bağlar kovalent bağlardır, ancak karbonun bağlanma davranışında büyük esneklik sağlarlar.

Karbon atomları dörtten az hidrojen atomu ile kovalent bağlar oluşturduğunda, karbon atomunun dış kabuğunda fazladan bağ elektronları kalır. Örneğin, üç hidrojen atomu ile kovalent bağlar oluşturan iki karbon atomunun her biri, kalan tekli bağ elektronlarını paylaşarak birbirleriyle bir kovalent bağ oluşturabilir. Bu bileşik etan, C₂H₆.

Benzer şekilde, iki karbon atomu, her biri iki hidrojen atomu ile bağlanabilir ve aralarında kalan dört elektronu paylaşarak birbirleriyle çift kovalent bir bağ oluşturabilir. Bu bileşik etilendir, C₂H₄. asetilen içinde, C₂H₂, iki karbon atomu üçlü bir kovalent bağ ve iki hidrojen atomunun her biri ile tek bir bağ oluşturur. Bu durumlarda, yalnızca iki karbon atomu söz konusudur, ancak iki karbon atomu birbirleriyle yalnızca tekli bağları kolayca koruyabilir ve geri kalanını ek karbon atomlarıyla bağlanmak için kullanabilir.

Propan, C₃H₈, aralarında tek kovalent bağ bulunan üç karbon atomlu bir zincire sahiptir. İki uç karbon atomunun orta karbon atomuyla tek bir bağı ve her birinde üç hidrojen atomu bulunan üç kovalent bağı vardır. Orta karbon atomunun diğer iki karbon atomu ve iki hidrojen atomu ile bağları vardır. Böyle bir zincir çok daha uzun olabilir ve hepsi iki hidrojen atomunu birleştiren aynı tür kovalent bağa dayanan, doğada bulunan karmaşık organik karbon bileşiklerinin çoğunun temelidir.