An / İnorganik kimya kim351 / Kim207 An / İnorganik Kimya programi

AN / İNORGANİK KİMYA

• Kim351 / Kim207 An / İnorganik Kimya PROGRAMI

• 1. Hf - 07 / 08.02.08 - Atomik yapı……...........................20 2. “ - 14 / 15.02.08 - Periodik Özellikler………...….…..40

• 3. “ - 21 / 22.02.08 - Molekül Yapısı.............……….….60

• 4. ” - 28 / 29.02.08 - Kovalent Bağ ve DBT……………90

• 5. “ - 06 / 07.03.08 - Molekül Orbital Teori….…….…125

• 6. ” - 13 / 14.03.08 - İyon Bağı...……….......................135

• 7. “ - 20 / 21. MART.2008- VİZE-1

• 8. ” - 27 / 28.03.08 - İyonik Kristaller…......................145

• 9. “ - 03 / 04.04.08 - Metal Bağı……………......…….....160

• 10.“ - 10 / 11.04.08- Taneciklerarası Etkileşimler……180

• 11.” - 17 / 18.04.08- Asit-Baz-Çözeltiler......................215

• 12.” - 24 / 25.NİSAN.2008- VİZE-2

• 13.” - 01 / 02.05.08 -Koordinasyon Bileşikleri…….…240

• 14.” - 08 / 09.05.08 -Koordinasyon Bağı yapısı..…….285

GEÇİŞ METALLERİ Genel Özellikleri

r = Atom Yarıçapları

Oksidasyon(Yükseltgenme) Basamakları

GEÇİŞ METALLERİNİN BİLEŞİKLERİ hem iyonik hem kovalent karakterdedir.

• GEÇİŞ METALLERİNİN BİLEŞİKLERİ hem iyonik hem kovalent karakterdedir.

• MnO erime noktası 1785o C olan MnO yeşil renkli iyonik bir katı olusturmasına karşın;
• Mn2O7 molekül yapısında , oda sıcaklığında kaynayan,koyu kırmızı renkli, yağımsı bir sıvıdır ve patlayıcı özelliklere sahiptir.

• İyonik yapıdaki geçiş metal bileşiklerinde görülen diğer bir özellik, çok atomlu katyon ve anyon vermeleridir.

• VO2+, MnO4-,ve Cr2O72- örnek olarak verilebilir.

KATALİTİK ETKİNLİKLERİ

• Kimyasal üretimin yaklaşık %90 ı katalizörlerle yürütülür ve geçiş metalleri kullanılan katalizörlerde ana elementlerdir.

• Ni ve Pt heterojen katalizördürler.

• Pt, Rh, ve Pd otomobillerin katalitik konvertörlerinde kullanılırlar.

• V2O5 sülfürik asit eldesinde SO2 nin SO3 e

• çevrilmesinde kullanılır.

• Polietilen katalizör özellik gösterir .

Renk ve Manyetizma

KRİSTAL ALAN TEO:Oktahedral Komplekslerde d-Orbital Energisinde yarılma

SORULAR ve CEVAPLARI

• SORULAR ve CEVAPLARI

• SORU: Aşağıdaki terim ve simgeleri tanımlayınız. a)koordinasyon sayısı (b)amin kompleksi c)enantiyomer

• CEVAP : (a)bir kompleksin koordinasyon sayısı, merkez metal iyonuna bağlanan ligand atomlarının sayısını ifade eder. Eğer bütün ligandlar tek dişli ise, koordinasyon sayısı doğrudan merkez metal iyonuna bağlanan ligand sayısına eşittir.

• (b)amin kompleksi, amonyum molekül veya moleküllerinin ligand olarak kullanıldığı komplekslerdir.

• (c)iki optik izomerin her biri enantiyomerdir;formülleri ve bağlanmaları aynı olup ayna görüntüleri üst üste çakıştırılamazlar

• ******************************************************************************************SORU : Aşağıda formülü verilen bileşiklerde kaç tür izomeri vardır? İzomeri olası değilse belirtiniz. (a)[Zn(NH3)][CuCl4] b)[Fe(CN)5SCN]4- c)[NiCl(NH3)5]+ (d)[PtBrCl2(py)]- e)[Cr(OH)3(NH3)3]- CEVAP (a) Koordinasyon izomeri gösterir.Diğer izomer ise [Cu(NH3)4][ZnCl4]’dir. (b) Bağlanma izomeri gösterir. Diğer izomer ise [Fe(CN)5NCS]4-’dir. (c) İzomeri yoktur. (d) Kompleks kare düzlem olduğundan geometrik izomeri gösterir. (e) cis- ve trans- izomerler olarak adlandırılan 2 Geometrik izomeri vardır.

Aşağıda tarif edilen formülleri ve adlarını yazınız. (a) M=Cr3+ olan iki NH3 ve dört Cl-içeren bir kompleks iyonun formülü ve adı nedir? (a) [CrCl4(NH3)2]- diamintetraklorkromat(III) iyonu *******************************************************************************************(b) M=Fe3+ olan KS=6 olan CN-’lü kompleks iyonun formülü ve adı nedir? (b) [Fe(CN)6]-3 hekzasiyonoferrat(III) iyonu ******************************************************************************************* (c) 2 kompleks iyondan oluşan bir koordinasyon bileşiği;birincisi Cr3+’ün KS=6 olan etilendiaminli (en) kompleksi ve diğeri ise Ni2+’nin KS=4 olan CN- kompleksidir. (c)[Cr(en)3]2[Ni(CN)4]3 tris(etilendiamin)krom(III) tetrasiyanonikel(II) *******************************************************************************************Aşağıdaki kompleks iyonları adlandırınız. (a) [AgI2]- (a) diiyodogümüş(I) iyonu (b) [Al(OH)(H2O)5]2+ (b) pentaaquahidroksoaluminyum(III) iyonu (c) [Zn(CN)4]2- (c) tetrasiyonoçinko(II) iyonu (d) [Pt(en)2]2+ (d) bis(etilendiamin)platin(II) iyonu (e) [CoCl(NO2)(NH3)4]+ (e) teraminkloronitrito-N-kobalt(III) iyonu (f) [Ag(CN)2]- (f) disiyanoarjentat(I) iyonu (g) Pt(NO2)(NH3)3]+ (g) triaminnitrito-N-platin(II) iyonu (h) [CoCl(en)2(H2O)]+2 (h) aquaklorobis(etilendiamin)kobalt(III) iyonu (ı) K4[Cr(CN)6] (ı) potasyumheksasiyanokromat(II)

Aşağıdaki Formülü olan komplekslerin Merkez Atomunu, KS’nı, değerliğini ve kompleksin ismini belirtiniz. (a) [Co(NH3)6]+2 (b) [AlF6]-3 (c) [Cu(CN)4]-2 (d) [CrBr2(NH3)4]+ (e) [Co(ox)3]4- (f) [Ag(S2O3)2]3- CEVAPLAR : (a) Merkez Atom Co+2’dir. KS=6 olup, 6 adet tek dişli ve nötr NH3 ligandı ile bağlanmıştır ismi hekzaminkobalt(II) katyonudur. (b) Merkez Atom Al+3’dir. KS=6 olup, 6 adet tek dişli F - ligandı ile bağlanmıştır ismi hekzafloroaluminat(III) anyonudur. (c) Merkez Atom Cu+2’dir. KS=4 olup, 4 adet tek dişli CN- ligandı ile bağlanmıştır ismi tetrasiyonokübrat(II) anyonudur. (d) Merkez Atom Cr+3’dir. KS=6 olup, NH3 ve Br- tek dişlidir.NH3 yüksüz, Br- 1- yüklüdür. Tetraamindibromkrom(III) katyonudur. (e) Merkez Atom Co+2’dir. KS=6 olup, burada C2O42-(ox=okzalat) iyonu iki dişlidir. Buna göre ismi triokzalatokobaltat(II) anyonudur. (f) Merkez Atom Ag+’dir. KS=2 olup, burada S2O32- (tiyosülfat) anyonu tek dişli ve -2 yüklüdür, buna göre ismi ditiyosülfatoarjentat(I) anyonudur.

Aşağıdaki tekdişli ligandlar için Lewis yapısını yazınız. (a)H2O a) 2x1+6=8 değerlik elektronu veya 4 çifte sahiptir. H-O-H

• Aşağıdaki tekdişli ligandlar için Lewis yapısını yazınız. (a)H2O a) 2x1+6=8 değerlik elektronu veya 4 çifte sahiptir. H-O-H

• (b)ONO- (b)2x6+5+1=18 değerlik elektronu veya 9 çifte sahiptir.

• Yapıda 1- yük olması oksijenin N’a tek bağla

• bağlandığını gösterir. |O-N=O -

• (c) |S=C=N|- (c) 6+4+5+1=16 değerlik elektronu veya 8 çifte sahiptir. Bu

• yapıdaki N üzerinde 1- yük vardır.

(a)Dörtyüzlü (b)kare düzlem (c)doğrusal yapılı bir kompleks iyonda cis ve trans izomeri bekler misiniz?Açıklayınız.

• (a) Düzgün dörtyüzlü yapıda bütün ligandlar birbirinden aynı açısal mesafeyle ayrıldıklarından, cis-trans izomerlik oluşmaz.Bir ligand diğerine göre merkez atomunun diğer tarafında bulunamaz.

• (b)Kare düzlem yapılar cis-trans izomerliği gösterebilir.

• (c)Doğrusal yapılarda iki ligandı merkez atomuna bağlamanın bir tek yolu olduğundan, cis-trans izomerlik gözlenmez.

Kristal alan kuramını pek çok geçiş metali bileşiğinin rengini nasıl açıkladığını anlatınız.

• Kristal alan kuramında merkez geçiş metal iyonunun 5 tane d-orbitali farklı enerjili iki veya daha fazla gruba bölünür.Bu gruplar arasındaki enerji farklı sıklıkta görünür ışığın bir fotonunun enerjisine karşılık gelir.Böylece kompleks iyonu bu boşluğa karşılık gelen enerji ışığı soğurur.Eğer kompleks iyon üzerine beyaz ışık düşürülürse, soğurma sonucu geriye kalan ışık, bazı bileşenleri kaybedecektir. Bu durumda, önceki beyaz ışıkta artık belirli bazı dalga boyları(soğurulan enerjilere karşılık gelen) bulunmayacaktır.Oluşan ışık renklidir.Örneğin,beyaz ışıktan mavi ışık soğurulursa, geriye kalan ışık sarı renktedir.

Co2+ iyonu sekizyüzlü bir kompleks vermek üzere kuvvetli alan ligantlarıyla bağlanırsa tek eşleşmemiş elektron içerir.Co2+ zayıf alan ligantlarıyla bağlanmışsa üç eşleşmemiş elektron içerir.Bu farkı nasıl açıklarsınız?

• Co2+ için 7 elektronlu d-orbital diyagramı

• Düzgün sekizyüzlü kompleks için kuvvetli alan ve zayıf alan diyagramları eşleşmemiş elektronlarıyla birlikte verilmiştir

• Kuvvetli alan

• Bir eşleşmemiş elektron

Zayıf alan 3 eşleşmemiş elektron

Aşağıdaki gözlemleri açıklayan eşitlikleri yazınız. (a) Mg(OH)2(k) ve Zn(OH)2(k) karışımları NH3 ile etkinleştiriliyor. Zn(OH)2(k) çözünüyor fakat Mg(OH)2(k) geride kalıyor. (b) NaOH(aq) CuSO’a ilave edildiğinde açık mavi renkli bir çökelek oluşuyor.NH3 ilave edildiğinde, koyu mavi bir çökelek vermek üzere çökelek yeniden çözünüyor.Bu koyu mavi çözelti HNO3(aq) ile asitlendirilince, renk açık maviye döner.

• (a) Zn(OH)2(k) + 4NH3(aq) ⇄ [Zn(NH3)4]+2(aq) + 2OH-(aq)

• (b) Cu+2(aq) + 2OH- ⇄ Cu(OH)2(k) Mavi renk büyük ihtimalle

• tepkimeye girmemiş [Cu(H2O)4] +2(aq) soluk mavi’den kaynaklanmaktadır.

• Cu(OH)2(k)+ 4NH3(aq) ⇄[Cu(NH3)4]+2(aq,koyu mavi) +2OH-(aq)

• [Cu(NH3)4]+2(aq) + 4H3O+(aq) ⇄ [Cu(H2O)4] +2(aq) +4NH4+(aq)

Aşağıdaki komplekslerden hangisinin Kol değeri en büyüktür ve neden? [Co(NH3)6]3+,[Co(en)3]3+,[Co(H2O)6]3+,[Co(H2O)4(en)]3+

• [Co(en)3]3+ en büyük ortalama Kol değerine sahip olmalıdır.Çok dişli ligandların oluşturduğu kompleks iyonların oluşum sabitleri,tek dişli ligandlarla olanlardan daha büyüktür.Bu kelat olayının bir ifadesidir.Çok dişli bir ligandın bir ucu merkez atoma bağlandıktan sonra, geriye kalan elektron çiftleri merkez metale zaten yakınlaşmış olduklarından bağlanmaları daha kolay olur(çözelti içerisinde belirli bir noktadan göç etmek zorunda değildir).

Aşağıdakilerden hangisi Brønsted-Lowry asidi olarak etkir ve neden? [Cu(NH3)4]+2(aq) , [FeCl4]- ,[Al(H2O]6]3+ ,[Zn(OH)4]2-

• [Al(H2O]6]3+(aq) ortama H+ salabilir.

• [Al(H2O]6]3+(aq)+H2O(s) ⇄[AlOH(H2O)5]2+(aq)+H3O+(aq)

• İyonlaşma sabiti (pKa=5,01) asedik asidinkine yakındır.