Chicago dan bir grup kimyager kararli molekuller olusturabilen ve atomlar arasindaki bagi oktet kuralini ihlal ederek olusturan yeni bir bag kesfettiler.
"Kimya ile ugrasmaya basladiginizda, ilk olarak atomlarin nasil bag yaptiklarini ogrenirsiniz" diyor grubun doktora ogrencisi Jeff Leiding.
Bu bilinen gercekligi goz onune aldiginizda, bilim adamlarinin atomlar arasindaki baglarla ilgli herseyi bildiklerini dusunebilirsiniz. Yakin zamana kadar kimyagerlerinde paylastigi bu kani, ongorulenden fazla bag olusturan buyuk molekulerdeki bag yapisi aciklanamayinca, zayiflamaya basladi. 2009 yilinda NCSA`den Thom Dunning, ve kimya bolumunden David Woon`un Abe ve Ember adli super bilgisayarlarin yardimiyla, bu buyuk molekullerdeki yeni bag turu kesfedildi.
"Azottan flora kadar olan gruplarin diger gruplardan farkli kimyasal ozellikler sergiledikleri uzun zamandir biliniyordu. Soru su: Ayni grupta yer almalarina ragmen fosfor ile azotu ya da kukurt ile oksijeni birbirlerinden farkli kilan nedir? Calismamiz gosterdi ki, bu kuraldisiliga, buldugumuz yeni cesit bag neden olmaktadir" diyor Dunnig ve ekliyor "Bu olgu, butun bir kimyayi etkileyecek".
Yaygin bir kuraldisilik
Oktet kuralina gore atomlar son yorungedeki elektoronlarinin sayisini sekize tamamlama egilimindedir. Son yorungesindeki elektron sayisini bildiniz atomun, okteti tamamlamak icin, elektronlari nasil kullanacagini soyleyebilir ve boylece ne kadar baga sahip olacagini da bulabilirsiniz.
Fakat atomlar arasindaki baglarin pratik dunyasi bu kurali tam olarak dogrulamiyor. Kompleks molekuller ongorulenden fazla bag olusturmakta ve degerlik elektronlari sekizi gecmektedir. Buna, bir sera gazi olan SF6 ile roket yakitlarinda kullanilan ClF3 gibi molekuller ornek olarak verilebilir.
"Bu cok yaygin gozlenen bir durum" diyor Leiding. "Bu molekullerin, nasil bag yaptiklari ve nasil reaksiyona girdiklerine dair cok zayif bilgilere sahiptik"
Bilim adamlari "hypervalency" (fazladan elektrona sahip olma) durumunu aciklamak icin bir dizi teoriler ortaya koydular, fakat hicbiri tatmin edici bir aciklama sunmuyordu. Ta ki 2009 da, Woon ve Dunning`in bilgisayarsal (computational) teknigi ile dusuk enerji seviyesinde kukurt-flor bilesiklerini (SF, SF2, SF3, SF4, SF5 ve SF6) incelemelerinde kadar.
The Journal of Physical Chemistry de "molekullerin tek tek atomlardan meydana getirmek, bag olusumuna dair essiz bir anlayis kazandiriyor" diyen arastirmacilar makalelerinde"recoupled pair bond" (yeniden eslesen bag ikilileri) ismini vedikleri bu yeni bag turunun, "hypervalency" ye neden oldugunu soyleyen teorilerini ortaya atiyorlar.
Iki atom dusunun, son yorungelerinde birisinin iki elektronu var digerinin ise sadece bir tane. Normal olarak elektron ciftleri bag olusumuna katilmaz. Bag olusturmak icin, bu elektronlarin birbirlerinden ayrilmalari gerekir. Flor gibi bazi atomlar bu ayrilmayi gerceklestirebilir. Bag yapmayan elektron ciftinden bir elektron flor atomunca yeniden "eslestirilir" (recoupled). Bu elektron, yorungede tek basina bulunan diger elektronla yeniden eslesir (recoupled pair bond). Boylece elektron ciftindeki diger elektron bag yapabilir hale gelir. Normalde bag olusumu gozlenmesi beklenmezken, iki adet yeni bag boylece olusur.
"Bu yeni teorinin guzel tarafi kestirimci (predictive) bir teori olmasidir" diyor Woon. "Yeniden eslesen bag ikilileri modeli, gozden kacabilen bazi izomerlerin varligini basarili sekilde ortaya koymaktadir. Yeni modeli kullanarak inceledigimiz fosfor ve klor bilesiklerinin davranislarini anlamada cok daha iyi bir sezgiye ulasdik."
Kaynak: NCSA
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder