Kimyasal Bağlar

Kimyasal Bağlar

KİMYASAL BAĞLAR Kimyasal bağ, moleküllerde atomları bir arada tutan kuvvettir. Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek için bir araya gelirler. Bir bağın oluşabilmesi için atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha kararlı olmalıdırlar. Genelleme yapmak gerekirse bağlar oluşurken dışarıya enerji verirler. Atomlar bağ yaparken, elektron dizilişlerini soy gazlara benzetmeye çalışırlar. Bir atomun yapabileceği bağ sayısı, sahip olduğu veya az enerji ile sahip olduğu veya az enerji ile sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısına eşittir. Soy gazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasıdır. Elektron yapıları farklı olan atomlar değişik biçimlerde bir araya gelerek kimyasal bağ oluştururlar; . Bir atomdan diğer bir atoma elektron aktarılmasıyla . İki atomun ortak elektron kullanmasıyla Not: Elektron alış verişi ya da elektron ortaklaşmasının nedeni; atomların kararlı hale gelebilmek için elektron düzenlerini, soy gazlarınkine benzetme isteğidir. Soy gazların 8 değerlik elektronuna sahip oldukları için elektron sayısı 8’e tamamlanır. Buna oktet kuralı denir. İYONİK BAĞLAR İyonik bağlar, metaller ile ametaller arasında metallerin elektron vermesi ametallerin elektron almasıyla oluşan bağlanmadır. Metaller elektron vererek (+) değerlik, ametaller elektron alarak (-) değerlik alırlar. Bu şekilde oluşan (+) ve (-) yükler birbirini büyük bir kuvvetle çekerler. Bu çekim iyonik bağın oluşumuna sebep olur. Onun için iyonik bağlı bileşikleri ayrıştırmak zordur. Elektron aktarımıyla oluşan bileşiklerde, kaybedilen ve kazanılan elektron sayıları eşit olmalıdır. . İyonik katılar belirli bir kristal yapı oluştururlar. . İyonik bağlı bileşikler oda sıcaklığında katı halde bulunurlar. . İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez. Sıvı halde ve çözeltileri elektriği iletirler. KOVALENT BAĞLAR Hidrojenin ametallerle ya da ametallerin kendi arlarında elektronlarını ortaklaşa kullanarak oluşturulan bağa kovalent bağ denir. Değerlik elektronları elementin simgesi çevresinde noktalarla gösterilerek elektron ortaklaşması gösterilir. Bu tür formüllere elektron nokta formülleri denir. . Periyodik cetvelin A gruplarında değerlik elektron sayısı grup numarasına eşit olduğundan grup numarası, simge çevresine konulacak elektron sayısını gösterir. . İki atom arasına konulan noktalar her iki atom için de sayılır ve kararlı moleküller de atomların simgeleri çevresinde toplam nokta sayısı 8 ‘dir. Moleküllerin elektron nokta formülleri yazılırken; . Molekülü oluşturan atomların değerlik elektronları belirlenir. . Yapacakları bağ sayıları saptanır, çok bağ yapanlar merkez atomu olarak alınır. . Merkez atomu birden fazla ise merkez atomları birbirine bağlanacak şekilde yazılır. . Değerlik elektronlar, atomların çevresine oktet kuralına uyacak şekilde dağıtılır. a.Apolar Kovalent Bağ: Kutupsuz bağ, yani (+), (-) kutbu yoktur. İki hidrojen atomu elektronları ortaklaşa kullanarak bağ oluştururlar. İki atom arasındaki bağ H-H şeklinde gösterilir. Flor atomunun son yörüngesinde 7 elektronu vardır ve bir tane yarı dolu orbitali vardır. 2 flor atomu arasında elektronlar ortaklaşa kullanılarak bir bağ oluşur. Oksijenin son yörüngesinde 6 elektronu vardır. 2 tane yarı dolu orbitali vardır. Buna göre 2 tane bağ oluştururlar. b.Polar Kovalent Bağlar: Farklı ametaller arasında oluşan bağa polar kovalent bağ denir. Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından kutuplaşma oluşur.

Yüzyılın deneyi

Yüzyılın deneyi
Evrenin oluşumundaki sırları ortaya çıkaracak büyük patlama deneyinde geri sayım başladı

Evrenin oluşumundaki sırları ortaya çıkarması hedeflenen Centre Europeen pour la Recherche Nuclearie-Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nde(CERN) yapılacak büyük patlama deneyinde 10 Eylülde önemli bir adım atılarak, ''atomaltı parçacık çarpıştırma cihazı'' çalıştırılacak.

CERN'deki araştırmalara Türkiye'den katılan 50 bilim insanından biri olan ve bir süre önce Türkiye'ye dönen TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Saleh Sultansoy, CERN'deki bilimsel gelişmeleri ve izlenimlerini AA muhabirine anlattı.

12 Avrupa ülkesi tarafından İsviçre-Fransa sınırında bulunan Cenevre'de 1954 yılında kurulan CERN'in, bugün dünyanın en büyük yüksek enerji fiziği laboratuvarı olduğunu belirten Sultansoy, bu merkezin Avrupa'nın nükleer fizik alanında ABD ve Rusya ile rekabet eder düzeyde olmasını sağlamak amacıyla kurulduğunu anlattı.

1999 yılında Bulgaristan'ın katılımı ile CERN'e üye ülke sayısının 20'ye yükseldiğini ve Avrupa başta olmak üzere dünyanın pek çok ülkesinden 6 bin 500 dolayında bilim insanının buradaki araştırmalarda yer aldığını ifade eden Sultansoy, ''Türkiye, maalesef, halen gözlemci statüsündedir. Ancak son üç yılda yetkililerin çabalarıyla büyük bir canlanma başlamıştır'' diye konuştu.

Kuruluşundan itibaren CERN hızlandırıcıları sayesinde pek çok yeni parçacık bulunduğunu aktaran Sultansoy, özellikle 1970'lerde nötr zayıf akınlar ve zayıf etkileşmeleri taşıyıcısı olan elektromanyetik etkileşmelerin taşıyıcısı fotonun büyük kütleye sahip benzerleri, 1980'lerdeki W ve Z bozonların CERN'de yapılan bulgular arasında olduğunu ve bunların Nobel Ödülü aldığını belirtti.

-ÇARPIŞTIRICI ÇALIŞMA AŞAMASINA GELDİ-

CERN'in dünya kamuoyunun odağı haline gelmesinin nedeninin ''mühendislik harikası olan insanoğlunun kurduğu en büyük hızlandırıcı Large Hadron Collider-Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın (LHC) çalışma aşamasına gelmesi'' olduğunu vurgulayan Sultansoy, yerin yaklaşık 100 metre altında 27 kilometrelik tünelde kurulan bu çarpıştırıcının üzerinde 4 dev deney aletinin kurulduğunu belirterek, şöyle devam etti:

''Bunlardan ikisi, ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) ve CMS (Compact Muon Solenoid), genel amaçlı detektördür. ALICE (A Large Ion Collider Experiment) detektörü maddenin yeni hali olan quark-gluon plazmasını, LHCb (Large Hadron Collider beauty) deneyi ise evrenin oluşumunu sağlayan madde-antimadde asimetrisini incelemek için tasarlandı.''

-10 EYLÜLDE DENEYİN ÖNEMLİ BİR ADIMI ATILACAK-

8 Ağustos 2008'de ilk protonların ön hızlandırıcıdan ana hızlandırıcıya başarılı bir şekilde aktarıldığını anımsatan Sultansoy, 10 Eylülde ilk proton demetinin ana hızlandırıcıda devrinin sağlanması çalışmasının yapılacağını bildirdi.

Sultansoy, böylece yapımı yıllar süren ''atomaltı parçacık çarpıştırma cihazı''nın çalıştırılma aşamasına geldiğini söyledi.

Bu deneyin ardından Ekim ayının başında da 5 teraelektronvolt (TeV) enerjiye sahip proton demetlerinin çarpıştırılmasının öngörüldüğünü anlatan Sultansoy, CERN'deki çalışmalarda evrenin oluşum sırlarıyla ilgili yeni bilgilerin de 2009 yılının sonlarından itibaren alınmaya başlanmasının öngörüldüğünü aktardı.

Sultansoy, ''Son araştırmalara göre, 2009'un sonlarında deneyler sonunda mini kara delikler görme olasılığı ortaya çıkacak. Ancak büyük patlama henüz olmayacak. Evrenin oluşmasıyla ilgili bilgilere bu tarihten sonra ulaşılmaya başlanacak. 10 Eylüldeki deneyde de büyük bir adım atılacak. Protonların 27 kilometrelik ana halkada dönmesini göreceğiz'' diye konuştu.

Bu çalışmaların Kasım ayı ortalarında tamamlanmasının ardından gelecek yıl da asıl amaç olan 7 TeV'lik proton demetlerinin çarpıştırılmasının planlandığını aktaran Sultansoy, ''Bu durumda ilk bilgilerin 2009 yılının yaz döneminde fizik camiasına aktarılması söz konusu'' dedi.

-EVRENİN EN SOĞUK YERİ-

Dünyanın 300 Kelvin, evrenin ise 2.7 Kelvin dolayında bir sıcaklığa sahip olduğunu, CERN'deki sistemin ise 1.8 Kelvin sıcaklıkta çalıştığını belirten Sultansoy, ''Dolayısıyla CERN, evrenin en soğuk yeri.. Bu pek çok anlamda mühendislik harikası. 10 Eylülden itibaren hızlandırıcıların çalıştırılması aşamasına girmiş olacağız'' dedi.

Sultansoy, 10 Eylülde yapılacak deneyde dünyanın pek çok bölgesinden gazetecinin deneyi izleyeceğini ve kamuoyu ile sonuçları paylaşacağını söyledi.

-''CERN'DEKİ İLERİ TEKNOLOJİLER NELER OLACAK?''-

CERN'deki teknolojilerin üç ana konu etrafında odaklandığını belirten Sultansoy, bunları evrenin oluşum sırlarını ortaya çıkarmayı hedefleyen ''hızlandırıcı teknolojileri'', ''detektör teknolojileri'' ve ''bilişim teknolojileri'' olarak sıraladı.

Hızladırıcı teknolojisi olmadan bilim ve teknolojide hemen hemen hiç bir alanda geleceğin teknolojilerinin oluşturulamayacağına işaret eden Sultansoy, detektör teknolojilerinin de başta savunma sanayi olmak üzere pek çok alanda kullanıldığını söyledi.

CERN'deki araştırmalarda dünyanın en önemli bilişim teknolojilerinin geliştirilmeye başlandığını, dünya genelinde pek çok bilgisayarın ortak kullanılmasını sağlayacak ''Grid'' teknolojisinin en ileri araştırma aşamalarının da burada yapıldığını kaydeden Sultansoy, Grid'in www sisteminin bir üst sistemi olduğunu ve bu teknoloji sonucu gelecekte yaşanacakların tahmin bile edilmesinin zor olduğunu belirtti.

Sultansoy, ''Özellikle e-devlette her mesleğin bilgi alışverişinin çok hızlı yapılacağı dünya genelinde ortak bilgisayar ağı oluşturacak grid projesinin temelleri de burada atılıyor. CERN'in yıllık ürettiği bilgi miktar 15 milyon GB dolayında'' diye konuştu.

-CERN'DEKİ TÜRKLER-

Türkiye üniversitelerinden ve TAEK'ten yaklaşık 50 bilim insanının CERN'de yapılan araştırmalara katıldığını anımsatan Sultansoy, bunun yanında 10 bilim insanının da ABD, İngiltere ve benzeri ülkelerin üniversiteleri üzerinden CERN'de çalıştığını belirterek, şunları söyledi:

''Bu sayıya ulaşmamız geçen yıl düşen uçakta kaybettiğimiz Prof. Dr. Engin Arık önderliğinde ve Türk Fizik Derneği başkanlığı desteği ile yaptığımız mücadelenin sonucu. 10 yıl önce bu sayı 10 kişiyi bile bulmuyordu. Son yıllarda Başbakanlığın, DPT'nin ve TAEK Başkanının desteklerini özellikle vurgulamak gerekiyor.

Tüm bunların yanı sıra Türkiye, mutlaka CERN üyesi olmak zorunda. CERN'de ortaya çıkan yeni teknolojilerden üye ülkeler yararlanabilecek. Ancak gözlemci ülkelerin ne kadar bilgi alabileceği henüz belli değil.. Temel fizikle ilgili konular büyük olasılıkla açık olacak, ancak teknolojilerle ilgili bilgilerin ne kadarının açılacağı belli değil.''

CERN'deki ATLAS deneyinde Boğaziçi ve Ankara Üniversitesi, CMS deneyinde ODTÜ, Çukurova ve Boğaziçi üniversitelerinin doğrudan katıldığını ancak, diğer bazı üniversite elemanlarının da bu dört üniversite üzerinden CERN'deki araştırmaları izleyebildiğini anlatan Sultansoy, Türk araştırmacıların deneylere katkısıyla ilgili şunları kaydetti:

''İki yıl önce Doğuş üniversitesi LHC ile doğrudan bağlantısı olmayan CAST deneyine ve bu sene Yıldız Teknik Üniversitesi ALICE deneyine katıldı. Maalesef bu deneylerin kullandığı detektörlerin yapımına önemli bir katkıda bulunamamışız.

Ama Trigger and Data Acqusition-Tetikleme ve Veri Algılama ve detektör elemanlarının testi ile ilgili çalışmalarda faal olarak özellikle Boğaziçi ve Çukurova grupları yer alıyor.

Bununla birlikte Türk grubu, ATLAS deneyinin fizik araştırma programının hazırlanmasında önemli katkılarda bulundu ve bu kapsamda veri alma hazırlıklarında çalışmalarımız devam ediyor.''

Prof. Dr. Saleh Sultansoy, Türk araştırmacıların hızlandırıcılar konusunda CERN'de 2020'li yıllarda kurulması planlanan Compact LInear Collider-Kompakt Doğrusal Çarpıştırıcı (CLIC) projesi çalışmalarına katıldığını ve bu kapsamda ilk defa genç bilim insanlarının ve yüksek lisans ve doktora öğrencilerinin en ileri hızlandırıcı teknolojilerden biri ile ilgili doğrudan deneyim kazanma imkanına sahip olduklarını sözlerine ekledi

Habertürk