Organik kimya, kimyanın bir alt başlığı olup karbon-karbon bağı içeren bileşiklerin kimyasını inceler. Moleküller organik bileşiklerin temel yapısını oluşturur. Moleküller birbirlerine kovalent bağlarla bağlıdır. Erime ve kaynama noktaları düşüktür, kolay buharlaşırlar. Organik kimyayı anlayabilmek için öncelikle atomun yapısını ve kimyasal bağlanmasını çok iyi bilmek gerekir. 01. Atom Yapısı ve Orbitaller Atom, merkezinde (+) yüklü çekirdek ve etrafında elektronlardan meydana gelmiştir. Atomlar elektrikçe yüksüzdür ve temel tanecikleri protonlar, nötronlar ve elektronlardan oluşmuştur. Taneciğin Adı Sembolü Bağıl Yükü Yükü Kütlesi (g) Proton p +1 1,6x10-19 1,673x10-24 Nötron n 0 0 1,675x10-24 Elektron e -1 -1,6x10-19 9,11x10-28 Bir elementin atom numarası (Z), proton sayısı (p) na eşittir. Yüksüz atomalarda, proton sayısı (p) elektron sayısına (e) eşittir. Kütle numarası (A) ise proton ve nötron sayılarının toplamınan eşittir. A= p + n A Z X şeklinde gösterilir. Elektronları çekirdek etrafında bir bulut şeklinde göstermek mümkündür. Bulutların yoğun olduğu yerlerde elektronların bulunma olasılığı fazladır ve bulutlar orbital olarak adlandırılır. Orbitaller s,p,d,f harfleriyle isimlendirilir. Baş kuantum sayısı (n) orbitalin temel enerji düzeyini, n2 ise orbital sayısını verir. Her orbitalde en fazla 2 elektron bulunur. n =1 ise sadece s orbitali n = 2 ise s ve p orbitali n = 3 ise s, p, d orbitali n = 4 ve yukarısında ise s, p, d, ve f orbitali bulunmaktadır. 01.01. Orbitaller 01.01.01. s orbitali S orbitali küresel simetrik bir yapı gösterir . En fazla 2 elektron alır. Baş kuantum sayısı büyüdükçe s orbitalinin enerjisi artar. 01.01.02. p orbitalleri İkinci veya daha üst temel enerjidüzeylerinde bulunur. Px, Py ve Pz olarak 3 orbitali vardir ve toplam 6 elektrona sahiptir. 01.01.03. d orbitali Üçüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur. 5 orbitali ve toplam 10 elektronu vardır. 01.01.04. f orbitali Dördüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur7 orbitali ve toplam 14 elektronu vardır. Elektronlar orbitallere doldurulurken yukarıdaki sıra takip edilir.
• Önce cekirdeğe en yakın olan en düşük enerjili olan 1s orbitalinden başlanır (Aufbau kuralı)
• Bir orbitalde en fazla iki elektron olabilir. Bu elektronların spinleri (dönme yönleri) farklı olmalıdır (Pauli kuralı)
• Hund kuralına göre eşit enerjili orbitallerin (px, py, pz) herbiri bir elektron almadıkça ikinci elektronu almazlar.
Değerlik Elektron Sayısı: Atomların en son kabuğundaki toplam elektron sayısıdır. Bu elektronlar çekirdeğe daha uzak olduğu için koparılmaları daha kolaydır. Aşağıdaki N (azot) atomunun değerlik elektronu 5 tir (2s22p3). Örneğin atom numarası 7 olan N un elektron dağılımı şu şekilde olur. 7N 1s2 2s22p3 Şekildede görüldüğü gibi p orbitallerinin elektronları tek tek yerleştirilir. 20Ca atomunun ise elektron dağılımı 1s2 2s22p63s23p64s2 şeklindedir. 01.02. Lewis Kuralı Soygazlar son kabuklarında sekiz elektron bulundururlar. Yani değerlik elektron sayısı sekizdir ve karalı bir yapıları vardır. Atomlarda, periyodik tabloda kendine en yakın soygaza benzemek için elektron alışverişinde bulunurlar veya elektronlarını bağ yapacakları diğer atom ile ortaklaşa kullanırlar. Atomların son kabuklarında bulunan elektronlar 4 taneden azsa önce bunlar teker teker yerleştirilir. 4 ten sonraki elektronlar ise eşleşmemiş elektronların yanına eşleştirilir.
