Kimyasal sertlik ve elektronegatiflik kavramlarına ilişkin dengelenme ilkelerinin kimyadaki bazı yeni uygulamaları
Some new applications in chemistry of equalization principles regarding chemical hardness and electronegativity concepts
Yazar: SAVAŞ KAYA
Danışman: PROF. DR. CEMAL KAYA
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kimyasal sertliğin dengelenmesi ilkesi ve elektronegatifliğin dengelenmesi ilkesi literatürde yer alan önemli elektronik yapı prensiplerinden ikisidir. Bu tezin ilk aşamasında, bahsedilen dengelenme ilkeleri dikkate alınarak, moleküllerin kimyasal sertlik ve elektronegatiflik değerlerini, moleküldeki atomların iyonlaşma enerjileri ve elektron ilgileriyle ilişkilendiren iki yeni denklem türetilmiştir. Moleküllerin elektronegatifliğini hesaplamak için türetilen denklemin geçerliliği ve güvenilirliği elde edilen sonuçlar literatürde yer alan Sanderson, Bratsch, Mullay ve Huheey tarafından önerilmiş denklemlerin sonuçlarıyla kıyaslanarak kanıtlanmıştır. Türetilen moleküler sertlik denklemi ise Datta'nın geometrik ortalama denkleminin sonuçları ve deneysel verilerle son derece uyumlu sonuçlar sağlamaktadır. 
Kimyasal sertlik ve elektronegatiflik yük ile ilişkili iki kimyasal özelliktir. R.G. Parr tarafından önerilen elektrofililiklik denklemine göre bir kimyasal türün elektrofilikliği,  onun kimyasal sertliği ve elektronegatifliği ile yakından ilişkilidir. Çalışmanın ikinci aşamasında tarafımızdan türetilen denklemler, Parr'ın elektrofiliklik denklemi ve Chattaraj tarafından önerilen elektrofiliklik-nükleofiliklik ilişkisi kullanılarak yeni bir elektronik yapı prensibi (Nükleofilikliğin Dengelenmesi İlkesi) önerilmiştir. 
Maksimum Sertlik ve Minimum Polarlanabilirlik ilkeleri kimyasal türlerin kararlılıklarının veya reaktifliklerinin tahmini açısından oldukça kullanışlıdır. Maximum Sertlik İlkesi kimyasal sertlik arttıkça kararlılığın arttığını, sert kimyasal türlerin yumuşak kimyasal türlere nazaran daha kararlı olduğunu ifade eder. Minimum Polarlanabilirlik İlkesi ise polarlanabilirliği yüksek olan kimyasal türlerin daha kararsız olduğunu belirtmektedir. Tezin son aşamasında, bahsedilen bu ilkelerin geçerliliğini kanıtlamak adına, inorganik iyonik kristallerde örgü enerjisinin ve bağ kuvvet sabitinin kimyasal sertlik ve molar hacimle ilişkileri detaylı olarak incelenmiştir. Türetilen bağ kuvvet sabiti ve örgü enerjisi denklemlerinin deneysel verilerle ve literatürdeki diğer teorik metotlarla son derece uyumlu sonuçlar sağlaması, Maximum Sertlik ve Minimum Polarlanabilirlik İlkeleri'nin inorganik iyonik kristaller için geçerli olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Chemical Hardness Equalization Principle and Electronegativity Equalization Principle are two of important electronic structure principles given in the literature. In the first stage of this thesis, considering mentioned equalization principles, two new equations that associate with ionization energy and electron affinities of atoms in the molecules the chemical hardness and electronegativity values of molecules are derived. The validity and reliability of the equation derived to calculate the electronegativity of molecules are proved by being with the results of the equations that are suggested by Sanderson, Bratsch, Mullay and Huheey the results obtained in this study. The derived molecular hardness equation also provides extremely compatible results with the results of Datta's geometric mean equation and experimental data.
Chemical hardness and electronegativity are two charge dependent properties. According to electrophilicity equation proposed by R.G. Parr, electrophilicity of a chemical species is closely associated with its chemical hardness and electronegativity. In the second stage of the study, a new electronic structure principle, namely Nucleophilicity Equalization Principle is proposed using the equations derived by us, Parr's electrophilicity equation and electrophilicity nucleophilicity correlation suggested by Chattaraj.  
Maximum Hardness and Minimum Polarizability Principles are very useful in terms of the prediction of stability or reactivity of chemical species. Maximum Hardness Principle states that stability increases as the chemical hardness increases and hard species is more stable compared to soft species. Minimum Polarizability Principle states that chemical species with high polarizability are more unstable compared to others. In the last stage of the thesis, to prove the validity of these principles, the relations with chemical hardness and molar volume of lattice energy and bond force constant in inorganic ionic crystal are analyzed in detail. Compatible result supplies of derived bond force constant and lattice energy equations with experimental data and with other theoretical methods in the literature showed that Maximum Hardness and Minimum Polarizability Principles are valid for inorganic ionic crystals.