750 likes | 3.04k Views
3. A kémiai kötés. Kémiai kötések. ELSŐDLEGES. MÁSODLAGOS. KOVALENS. IONOS. FÉMES. HIDROGÉN- KÖTÉS. DIPÓL- DIPÓL, ION-DIPÓL, …. VAN DER WAALS v. DISZPERZIÓS. Kémiai kötések. Na. Elsődleges kötések: kovalens, ionos, fémes ( >20 kJ/mol)
E N D
3. A kémiai kötés Kémiai kötések ELSŐDLEGES MÁSODLAGOS KOVALENS IONOS FÉMES HIDROGÉN- KÖTÉS DIPÓL- DIPÓL, ION-DIPÓL, … VAN DER WAALS v. DISZPERZIÓS
Kémiai kötések Na Elsődleges kötések: kovalens, ionos, fémes ( >20 kJ/mol) Másodlagos: diszperz, dipólus, hidrogénkötés (1-20 kJ/mol) jellemzők: kötési energia, kötéshossz, kötésrend Kovalens kötés Ionos kötés Fémes kötés http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Kovalens kötés – H2 Két magányos hidrogénatomnál energetikailag kedvezőbb a hidrogénmolekula H…………….H Potenciális energia H-H távolság http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Kovalens kötés – H2 (Atomi pályák lineárkombinációja, Linear Combination of Atomic Orbitals → Molecular Orbitals: LCAO – MO) . . . . Kötő . . . . Lazító
Kovalens kötés – szigma (s-) kötés atomi s-pályákból szigma kötő pálya (s) szigma lazító pálya (s*) csomósík
Kovalens kötés – szigma (s-) kötés atomi p-pályákból s-kötő pálya s-lazító pálya
Kovalens kötés – pi (p-) kötés atomi p-pályákból azonos fázis p kötő ellentétes fázis p lazító
Kovalens kötés – H2 Lazító pálya Kötő pálya Kötésrend: ½( elektronok száma kötő pályán – elektronok száma lazító pályán) = 1 (Kötésrend: kötő elektronpárok száma - lazító elektronpárok száma)
Kovalens kötés – „He2” Lazító pálya Kötő pálya Kötésrend: ½( elektronok száma kötő pályán – elektronok száma lazító pályán) = 0 Nem létezik
Kovalens kötés – N2 N N N2 Kötésrend: 3
Kovalens kötés – O2 2 párosítatlan elektron Paramágneses! Kötésrend: 2
Kovalens kötés – CO Datív kötés: Az egyik kötőpárt kizárólag az egyik atom (fragmens) szolgáltatja.
Kovalens kötés – többatomos molekulák Be sp hibridpályái Be-atom hibridizációja F 2p pályái atompályák közötti átfedés hibridizáció A két hibridpálya összege: szimmetrikus lineáris elrendeződés 1 db s-pálya 1 db p-pálya 2 db sp hibrid atompálya
Kovalens kötés – többatomos molekulák BF3 B-atom hibridizációja hibridizáció 1 db s-pálya 2db p-pálya 3 db sp2 hibrid atompálya (trigonális planáris)
Kovalens kötés – többatomos molekulák CH4 hibridizáció 1 db s-pálya 3 db p-pálya 4 db sp3 hibrid atompálya (tetraéderes)
Kémiai kötések nemkötő pályák (nem is lazító!!!) magános elektronpárok H2O hibridizáció 1 db s-pálya 3 db s-pálya 4 db sp3 hibrid atompálya s-kötő pályák
Kémiai kötések Delokalizált kötés: többcentrumú ózon karbonát ion o o c o
Benzol (C6H6): Delokalizált kovalens kötés atomi p-pályák delokalizált p1-molekulapálya teljes elektronsűrűség
Kovalens kötés • Kötések erőssége
Kovalens kötés Néhány érdekesség 2 x C-C > C=C 2 x C-N < C=N 2 x O-O < O=O 2 x C-O ~ C=O 2 x N-N ~ N=N 3 x N-N << N2 kötésrend (kötések száma)
Kovalens kötés • Kötés polaritás H-F poláris H-H apoláris dipólusos molekula nem dipólusos molekula Li-H poláris Li-F ionos
Kovalens kötés Kötés polaritás http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Ionos kötés – NaCl Na(g) + Cl(g) = Na+(g) + Cl-(g) Na(g) + Cl(g) = NaCl
NaCl: Ionos kötés Egy kis és egy nagy EN-ú elem által alkotott vegyület Na+ Elektrosztatikus kölcsönhatás Cl Rossz hő- és elektromos vezetők IONIZÁCIÓS ENERGIA, ELEKTRON AFFINITÁS
Fe: Fémes kötés Kis elektronegativitású elemek Jó hő- és elektromos vezetők Kiterjedt, delokalizált elektronfelhő Fémionok (atomtörzsek)
Ionos DEN Fémes Kovalens átlagos EN Elsődleges kémiai kötések
Hidrogénkötés víz peptidek DNS: bázispárok Klasszikus H-kötés feltételei: Nagy elektronegativitású atomhoz (F,O,N) közvetlen kapcsolódó H-atom és magános elektronpár szintén nagy EN-ú atomon ( Nem-klasszikus: pl -CH…O=C- )
Dipól-dipól, ion-diól kölcsönhatás ion-dipól dipól-dipól pl. éter (foly. áll.) pl. sók vizes oldata
Van der Waals kölcsönhatás pl. paraffin, kondenzált nemesgázok apoláris molekula másik apoláris molekula fluktuáció Johannes Diderik van der Waals (1837 1923) Nobel-díj: 1910 Van der Waals kh.
kovalens POLIMEREK másodrendű fémes FÉMEK ionos KERÁMIÁK, ÜVEGEK Kémiai kötések
Nitrogéngejzír a Tritonon Voyager 2 felvétele fantáziakép T = − 243ºC
Molekulák alakja - VSEPR 4 VSEPR – vegyérték-elektronpár taszítási elmélet nemkötő elektronpár > kötő elektronpár 2 3 http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
6 VSEPR – II 5 http://www.chem.ufl.edu/~chm2040/index.html
Kémiai kötések • Bizonyíték: dipólus momentum - kötés polaritás molekula polaritás 2 atomos molekula: molekula polaritása kötés polaritása pl. HCl egyébként vektoriális pl. H2O, CCl4 kötés dipólusok molekula dipólus