YKS Kimya · Kimyasal Türler Arası Etkileşimler · KİM-KM03-L04

Lewis yapıları

TYTher yıl mutlaka soru çıkan konu· 8 bölüm

1Kanca

Bir molekülün formülü bileşimini verir, ama atomların birbirine nasıl bağlandığını göstermez. H₂O yazısından oksijenin iki hidrojenin ortasında durduğu, CO₂ yazısından karbonun her oksijenle ikili bağ yaptığı okunamaz. Kimyacılar bunu görmek için elektronları kâğıda çizmenin basit bir yolunu kullanır: her atomun değerlik elektronlarını sembolünün çevresine nokta olarak koyar, ortaklaşılan elektron çiftlerini çizgiyle gösterir. Bu çizimlerle bir molekülde kaç bağ olduğu, hangi atomun kaç elektron çiftini bağa katmadan kendinde tuttuğu ve okteti kimin tamamladığı bir bakışta görülür. Önceki derslerde iyonik ve kovalent bağı sözle anlattık. Bu ders aynı bağları Lewis yapılarıyla çizmeyi öğretiyor.

2Hedefler

Ana grup elementlerinin Lewis nokta simgelerini değerlik elektron sayısından yazarsın.
İyonik bileşiklerin Lewis gösterimini iyonlar, köşeli parantez ve yüklerle yaparsın.
Basit moleküllerin Lewis yapısını adım adım çizer, bağlayıcı ve ortaklanmamış elektron çiftlerini sayarsın.
Okteti tamamlamayan atomları tanır, ortaklanmamış çiftlerin molekül biçimine etkisini açıklarsın.

3Konu anlatımı

Lewis nokta simgesi

Bir atomun Lewis simgesi, element sembolünün çevresine değerlik elektronlarının nokta olarak yerleştirilmesiyle yazılır. İç katmanlardaki elektronlar gösterilmez, çünkü bağa katılanlar yalnız değerlik elektronlarıdır. Ana grup elementlerinde değerlik elektron sayısı A grubu numarasına eşittir; noktalar sembolün dört yanına önce tek tek, beşinci noktadan itibaren çiftler hâlinde konur.

Hidrojen bir, helyum iki nokta taşır.
Karbon dört noktayla gösterilir; dört yanında birer nokta vardır.
Azot beş noktayla gösterilir; bir yanında bir çift, öteki üç yanında birer tek nokta bulunur.
Oksijen altı noktayla gösterilir; iki çift ve iki tek nokta.
Flor ve klor yedi noktayla gösterilir; üç çift ve bir tek nokta.
Neon ve argon sekiz noktayla, yani dört çiftle gösterilir.

Tek noktalar, atomun bağ yapmak için kullanabileceği elektronlardır. Bu yüzden Lewis simgesindeki tek nokta sayısı, atomun genellikle yaptığı kovalent bağ sayısına eşittir: oksijenin iki, azotun üç, karbonun dört tek noktası vardır.

İyonik bileşiklerin gösterimi

İyonik bileşiklerde elektronlar el değiştirdiği için Lewis gösterimi de bu el değiştirmeyi yansıtır. Sodyum tek değerlik elektronunu klora verir. Sodyum, noktası kalmamış Na⁺ iyonu olarak yazılır. Klor, çevresinde sekiz elektron bulunan ve köşeli parantez içine alınmış bir iyon olarak yazılır; parantezin sağ üstüne yükü konur: [Cl]⁻. Köşeli parantez, içindeki elektronların artık o iyona ait olduğunu gösterir. Magnezyum oksitte magnezyum iki elektron verir; gösterim Mg²⁺ ve çevresinde sekiz elektron bulunan [O]²⁻ biçimindedir. İyonik gösterimde iki iyon arasına bağ çizgisi çizilmez, çünkü elektron paylaşılmamış, aktarılmıştır.

Moleküllerin Lewis yapısı: adım adım

Kovalent moleküllerin Lewis yapısı belli bir sırayla çizilir.

Toplam değerlik elektron sayısı bulunur. Moleküldeki her atomun değerlik elektronları toplanır. Su için 1 + 1 + 6 = 8 elektron vardır.
Merkez atom seçilir. Merkez atom çoğunlukla en çok bağ yapabilen ve sayısı en az olan atomdur. Hidrojen her zaman yalnız bir bağ yaptığı için asla merkez olmaz.
Merkez atom her dış atoma tekli bağla bağlanır. Her bağ çizgisi iki elektron harcar.
Kalan elektronlar dış atomlara dağıtılır. Hidrojen dışındaki her dış atomun okteti çiftlerle tamamlanır.
Artan elektron varsa merkez atoma konur.
Merkez atomun okteti eksikse bir dış atomun ortaklanmamış çiftlerinden biri bağa çevrilir ve ikili, gerekirse üçlü bağ kurulur.

Sonunda harcanan elektron sayısı toplam değerlik elektron sayısına eşit olmalı ve her atom, hidrojen dışında, okteti tamamlamış olmalıdır. Bu iki denetimden biri tutmuyorsa yapı yanlıştır; en sık hata, ortaklanmamış çiftleri saymayı unutup toplamı eksik bulmak ya da hidrojene fazladan elektron yüklemektir. Denetim birkaç saniye sürer ve sınavda en çok puan kaybettiren dikkatsizlikleri önler.

Örnekler

H₂O: 8 elektron. Oksijen merkezdedir ve iki hidrojenle tekli bağ yapar (4 elektron). Kalan 4 elektron oksijende iki ortaklanmamış çift olarak durur. Yapı H–O–H biçimindedir; oksijenin iki bağlayıcı ve iki ortaklanmamış çifti vardır.
NH₃: 8 elektron. Azot üç hidrojenle tekli bağ yapar ve bir ortaklanmamış çifti kalır.
CH₄: 8 elektron. Karbon dört hidrojenle tekli bağ yapar; ortaklanmamış çifti yoktur.
HCl: 8 elektron. Hidrojen ile klor arasında bir tekli bağ vardır; klorda üç ortaklanmamış çift kalır.
CO₂: 16 elektron. Karbon merkezdedir. Tekli bağlarla başlanırsa karbonun okteti eksik kalır; her oksijenden bir çift bağa çevrilince O=C=O yapısı çıkar. Her oksijende iki ortaklanmamış çift bulunur.
N₂: 10 elektron. Azot atomlarını üç ortak çift bağlar; her azotta bir ortaklanmamış çift kalır.
O₂: 12 elektron. Oksijen atomları iki ortak çiftle bağlanır; her oksijende iki ortaklanmamış çift bulunur.

Bağlayıcı ve ortaklanmamış çiftler

Bir Lewis yapısında elektron çiftleri iki gruba ayrılır. İki atom arasında paylaşılan ve çizgiyle gösterilen çiftlere bağlayıcı çift, yalnız bir atoma ait olup bağa katılmayan çiftlere ortaklanmamış çift denir. Su molekülünde iki bağlayıcı ve iki ortaklanmamış çift vardır. Bu sayım, sorularda sıkça istenir ve her zaman toplam değerlik elektronu ile denetlenebilir: çift sayılarının toplamının iki katı, toplam elektron sayısına eşit olmalıdır.

Oktetin istisnaları

Her atom okteti tamamlamaz. Hidrojen yalnız iki elektronla, yani dubletle kararlıdır. Bor, BF₃ molekülünde üç bağ yapar ve çevresinde yalnız altı elektron bulunur; bor okteti tamamlamayan bilinen bir örnektir. Üçüncü periyottan itibaren bazı merkez atomların sekizden fazla elektronla çevrili olabildiği moleküller de vardır; bunlar AYT'nin konusudur.

Lewis yapısından biçime

Lewis yapısı yalnız bağları değil, molekülün biçimi hakkında da ipucu verir. Ortaklanmamış elektron çiftleri de merkez atomun çevresinde yer kaplar ve bağları iter. Su molekülünde oksijenin iki ortaklanmamış çifti iki O–H bağını birbirine doğru iter; molekül bu yüzden doğrusal değil bükük biçimlidir. Karbon dioksitte karbonun ortaklanmamış çifti yoktur ve molekül doğrusaldır. Önceki derste suyun polar, karbon dioksidin apolar olmasını bu biçim farkıyla açıklamıştık.

4Çözümlü örnekler

Örnek 1 — Lewis simgesi

Soru: Azot (₇N) atomunun Lewis simgesinde kaç tek nokta ve kaç nokta çifti bulunur?

A) Beş tek nokta
B) Üç çift
C) Bir çift ve üç tek nokta
D) İki çift ve bir tek nokta
E) Dört tek nokta

Çözüm: Azotun beş değerlik elektronu vardır. Dört yana önce birer nokta konur, beşinci nokta bunlardan birini çifte tamamlar. Cevap: C.

Örnek 2 — Amonyak

Soru: NH₃ molekülünün Lewis yapısında azot atomu için hangisi doğrudur?

A) Dört bağ yapar, ortaklanmamış çifti yoktur.
B) Üç tekli bağ yapar ve bir ortaklanmamış çifti vardır.
C) İkili bağ yapar.
D) Okteti eksiktir.
E) Üç ortaklanmamış çifti vardır.

Çözüm: Toplam 8 elektronun 6'sı üç N–H bağında harcanır; kalan 2 elektron azotta bir ortaklanmamış çift olur ve azot okteti tamamlar. Cevap: B.

Örnek 3 — Çoklu bağ

Soru: CO₂ molekülünün Lewis yapısı hangisidir?

A) O–C–O, karbonda iki ortaklanmamış çift
B) C–O–O
C) O≡C–O
D) O–C=O, karbonun okteti eksik
E) O=C=O, her oksijende iki ortaklanmamış çift

Çözüm: 16 elektronla tekli bağlar karbonun oktetini doldurmaz; her oksijenden bir çift bağa çevrilince iki ikili bağ oluşur. Cevap: E.

Örnek 4 — İyonik gösterim

Soru: Kalsiyum florürün (CaF₂) Lewis gösterimi için hangisi doğrudur?

A) Ca ile her F arasında bağ çizgisi çizilir.
B) Ca²⁺ ve çevrelerinde sekizer elektron bulunan iki [F]⁻ iyonu yazılır; aralarına bağ çizgisi çizilmez.
C) Kalsiyumun çevresine sekiz nokta konur.
D) Flor atomları ikili bağ yapar.
E) Kalsiyum iki elektron alır.

Çözüm: Kalsiyum iki elektron verir, her flor birini alır. İyonik gösterimde elektron paylaşılmadığı için bağ çizgisi kullanılmaz. Cevap: B.

5Tuzaklar

İç katman elektronlarını nokta olarak yazmak. Lewis simgesinde yalnız değerlik elektronları gösterilir.
Hidrojeni merkeze koymak. Hidrojen tek bağ yapar ve her zaman dış atomdur.
İyonik bileşikte bağ çizgisi çizmek. İyonik gösterimde iyonlar köşeli parantez ve yükle yazılır.
Ortaklanmamış çiftleri unutmak. Elektron sayısı denetlenirken bağ çizgileri kadar ortaklanmamış çiftler de sayılır.
Her atomun okteti tamamladığını sanmak. Hidrojen dubletle, BF₃'teki bor altı elektronla kalır.

6Tekrar kartı

Lewis simgesi: yalnız değerlik elektronları; dört yana önce tek, sonra çift.
Tek nokta sayısı = genellikle yapılan bağ sayısı (oksijende iki, azotta üç, karbonda dört).
İyonik: katyon ve köşeli parantezli anyon, yükleriyle; bağ çizgisi yok.
Çizim sırası: toplam elektron → merkez atom → tekli bağlar → dış oktetler → kalan merkeze → eksikse çoklu bağ.
H₂O 2 bağlayıcı + 2 ortaklanmamış; NH₃ 3 + 1; CH₄ 4 + 0; CO₂ O=C=O; N₂ üçlü; O₂ ikili.
İstisnalar: H dublet, BF₃'te B altı elektron.

7Alıştırma

Soru 1 · Kolay
Lewis simgesinde element sembolünün çevresindeki noktalar neyi gösterir?
1. A)Protonları
2. B)Nötronları
3. C)İç katman elektronlarını
4. D)Bütün elektronları
5. E)Değerlik elektronlarını
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Bağa katılan elektronlar yalnız değerlik elektronlarıdır.
Soru 2 · Kolay
Oksijen (₈O) atomunun Lewis simgesinde kaç nokta bulunur?
1. A)İki nokta
2. B)Dört nokta
3. C)Altı nokta
4. D)Sekiz nokta
5. E)Bir nokta
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Oksijen 6A grubundadır ve altı değerlik elektronu taşır.
Soru 3 · Kolay
Bir Lewis yapısında iki atom arasına çizilen tek çizgi neyi gösterir?
1. A)İki atomun ortaklaştığı bir bağlayıcı elektron çiftini
2. B)Bir protonu
3. C)Bir iyonu
4. D)Ortaklanmamış bir çifti
5. E)Bir nötronu
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. Her çizgi iki elektrondan oluşan bir tekli bağdır.
Soru 4 · Kolay
Lewis yapılarında hidrojen atomu için hangisi doğrudur?
1. A)Dört bağ yapar.
2. B)Her zaman merkez atomdur.
3. C)Okteti tamamlar.
4. D)Yalnız bir bağ yapar ve merkez atom olmaz.
5. E)İki ortaklanmamış çift taşır.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Hidrojen tek elektronuyla tek bir bağ kurup dubleti tamamlar.
Soru 5 · Orta
H₂O molekülünün Lewis yapısında oksijen atomunda kaç ortaklanmamış elektron çifti bulunur?
1. A)Bir çift
2. B)İki çift
3. C)Üç çift
4. D)Dört çift
5. E)Hiç yoktur
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. Sekiz elektronun dördü iki bağda kullanılır, kalan dördü iki çift olarak oksijende kalır.
Soru 6 · Orta
NH₃ molekülünde azot atomu için hangisi doğrudur?
1. A)Dört tekli bağ yapar.
2. B)İki ikili bağ yapar.
3. C)Üç tekli bağ yapar ve bir ortaklanmamış çifti vardır.
4. D)Ortaklanmamış çifti yoktur.
5. E)Okteti eksiktir.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Azotun üç tek elektronu üç hidrojenle bağ kurar, bir çifti bağa katılmaz.
Soru 7 · Orta
CH₄ molekülünde toplam kaç değerlik elektronu vardır?
1. A)Dört elektron
2. B)Altı elektron
3. C)On elektron
4. D)On altı elektron
5. E)Sekiz elektron
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Karbondan dört, dört hidrojenden birer elektron gelir.
Soru 8 · Orta
CO₂ molekülünün Lewis yapısı için hangisi doğrudur?
1. A)O=C=O biçimindedir ve her oksijende iki ortaklanmamış çift vardır.
2. B)Karbonda iki ortaklanmamış çift vardır.
3. C)Bütün bağlar tekli bağdır.
4. D)Oksijenler birbirine bağlıdır.
5. E)Karbon okteti tamamlamaz.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. İki ikili bağ karbonun oktetini tamamlar.
Soru 9 · Orta
NaCl'nin Lewis gösterimi için hangisi doğrudur?
1. A)Na ile Cl arasında tekli bağ çizgisi vardır.
2. B)Klorun çevresinde yedi nokta vardır.
3. C)Sodyum sekiz noktayla gösterilir.
4. D)Na⁺ ve çevresinde sekiz elektron bulunan köşeli parantezli [Cl]⁻ yazılır.
5. E)İki atom elektron çifti paylaşır.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Sodyum elektronunu klora vermiştir; iyonlar yükleriyle yazılır.
Soru 10 · Orta
N₂ molekülünün Lewis yapısı için hangisi doğrudur?
1. A)İki azot arasında tekli bağ vardır.
2. B)Azotlar üç ortak çiftle bağlanır ve her azotta bir ortaklanmamış çift kalır.
3. C)Azotlarda hiç ortaklanmamış çift yoktur.
4. D)İkili bağ ve üç ortaklanmamış çift vardır.
5. E)Azotlar iyonik bağ yapar.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. On elektronun altısı üçlü bağda, dördü iki ortaklanmamış çiftte bulunur.
Soru 11 · Orta
HCl molekülünün Lewis yapısında klor atomunda kaç ortaklanmamış çift vardır?
1. A)Bir çift
2. B)Hiç yok
3. C)İki çift
4. D)Dört çift
5. E)Üç çift
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Klorun yedi değerlik elektronunun biri bağa katılır, kalan altısı üç çift olur.
Soru 12 · Zor
Aşağıdaki moleküllerden hangisinde merkez atomun ortaklanmamış elektron çifti yoktur?
1. A)CH₄
2. B)PCl₃
3. C)H₂S
4. D)H₂O
5. E)NH₃
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. Karbon dört değerlik elektronunun hepsini dört bağda kullanır.
Soru 13 · Zor
Lewis yapısı çizerken merkez atomun okteti eksik kalırsa ne yapılır?
1. A)Fazladan elektron eklenir.
2. B)Hidrojen merkeze alınır.
3. C)Bir dış atomun ortaklanmamış çiftlerinden biri bağa çevrilerek ikili ya da üçlü bağ kurulur.
4. D)Yapı olduğu gibi bırakılır.
5. E)Merkez atom değiştirilir ve bağlar silinir.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Toplam elektron sayısı değişmeden, paylaşılan çift sayısı artırılır.
Soru 14 · Zor
BF₃ molekülünde bor atomunun çevresinde kaç elektron bulunur?
1. A)Sekiz elektron
2. B)On elektron
3. C)İki elektron
4. D)Altı elektron
5. E)Dört elektron
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Bor üç tekli bağ yapar ve okteti tamamlamayan bir atom olarak kalır.
Soru 15 · Zor
O₂ molekülü için hangisi doğrudur?
1. A)On iki değerlik elektronu vardır; oksijenler arasında tekli bağ bulunur.
2. B)On iki değerlik elektronu vardır; ikili bağ ve her oksijende iki ortaklanmamış çift bulunur.
3. C)Sekiz değerlik elektronu vardır.
4. D)Oksijenler arasında üçlü bağ vardır.
5. E)Oksijenlerin okteti eksiktir.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. İkili bağ dört, iki çift oksijen başına dört elektron daha kullanır.

8Ustalık kapısı

5 soru, 5 dakika. 4 ya da 5 doğru yaptıysan sıradaki derse, «Van der Waals etkileşimleri» dersine geç. 3 ve altındaysan 3. ve 4. bölümü yeniden oku, sonra kapıyı bir kez daha çöz.

Soru 1 · Orta
Azot (₇N) atomunun Lewis simgesinde kaç nokta bulunur?
1. A)Üç nokta
2. B)Yedi nokta
3. C)İki nokta
4. D)Beş nokta
5. E)Sekiz nokta
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: D. Azot 5A grubundadır ve beş değerlik elektronu taşır.
Soru 2 · Orta
Bir molekülün Lewis yapısı çizilirken ilk adım hangisidir?
1. A)Bağları rastgele çizmek
2. B)Toplam değerlik elektron sayısını hesaplamak
3. C)Hidrojeni merkeze koymak
4. D)Ortaklanmamış çiftleri silmek
5. E)İyon yüklerini yazmak
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: B. Dağıtılacak elektron sayısı bilinmeden yapı denetlenemez.
Soru 3 · Zor
Su molekülündeki ortaklanmamış elektron çiftlerinin etkisi nedir?
1. A)Molekülü doğrusal yapar.
2. B)Molekülü iyonik yapar.
3. C)Oksijeni apolar yapar.
4. D)Bağları koparır.
5. E)Molekülü bükük yapar ve polar olmasına katkıda bulunur.
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: E. Ortaklanmamış çiftler bağları iterek iki O–H bağını birbirine yaklaştırır.
Soru 4 · Zor
Magnezyum oksidin (MgO) Lewis gösterimi hangisidir?
1. A)Mg²⁺ ve çevresinde sekiz elektron bulunan köşeli parantezli [O]²⁻
2. B)Mg=O
3. C)Mg–O, oksijende üç çift
4. D)Mg⁺ ve [O]⁻
5. E)Mg ile O arasında üçlü bağ
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: A. Magnezyum iki elektron verir, oksijen ikisini alır ve okteti tamamlar.
Soru 5 · Zor
H₂O molekülünde kaç bağlayıcı elektron çifti vardır?
1. A)Dört bağlayıcı çift
2. B)Bir bağlayıcı çift
3. C)İki bağlayıcı çift
4. D)Üç bağlayıcı çift
5. E)Hiç yoktur
Önce çöz, sonra cevabı açCevabı gizle
Cevap: C. Oksijen iki hidrojenle birer tekli bağ yapar.

KM03 — Kimyasal Türler Arası Etkileşimler

Modülün bütün dersleri bitince işaretle; modül 1, 3, 7 ve 21. günlerde YKS ana sayfasındaki tekrar listesine döner.