kémiai kötések (órai jegyzet)

Országok listájaHungaryPannon EgyetemGeorgikon Mezőgazdaságtudományi KarTermészetvédelmi mérnökiKémiaJegyzetekkémiai kötések (órai jegyzet)

Kémiai kötések

A nemesgázok kivételével az elemek nem fordulnak elQ elemi állapotban (atomosan). A nemesgázoknak olyan elektonrendszerük van, hogy az a számukra a legstabilabb állapot. Az atomok, elemek az energiaminimumra törekednek, ezért kötéseket hoznak létre egymással.

A többi elem atomja egymással v. más elemek atomjaival molekulákat, halmazokat hoznak létre. Az atomok és molekulák közt kialakult kapcsolat: kémiai kötés.

1. ElsQdleges kémiai kötések: - A kiindulási atomok elektron szerkezete megváltozik.
- A kötési energia: 100-800 KJ/mol

1 mol: 6*1023 db részecske.

Kötési energia: Ez az energia szabadul fel, mikor az atomok kémiai kötéssel összekapcsolódnak. És ezt az energiát kell befektetni az adott kémiai kötés felszabadításához.

Fajtái: - ionos
- kovalens
- fémes
- köztük lévQ átmenetek

2. Másodlagos kémiai kötések: - Gyenge elektrosztatikus vonzerQk
- Kisebb kötési energia: 0,8-40 KJ/mol

Az elsQdleges kémiai kötések a kémiai tulajdonságokra lesznek hatással, a másodlagos kémiai kötések pedig a fizikai tulajdonságokra.


I O N K Ö T É S

Csak kémiailag eltérQ jellegq elemek között jöhet létre.
Pl.: NaCl (Na  fém & Cl  nem fém) fémek nemfémek között.
1. fQcsoport: alkáli fémek <<< biztos ionos kötés (7. fQcsoport tagjaival)
2. fQcsoport: alkáli földfémek <<< biztos ionos kötés (7. fQcsoport tagjaival)
&
7. fQcsoport: Halogén elemek: F, Cl, Br, I& (negatív jellegq nemfémek)
(8. fQcsoport: nemesgázok)
A fQcsoportok száma megegyezik a külsQ elektron héj elektronjainak számával.

Ionos kötés pozitív és negatív töltésq ionok között jöhet létre. Az ionok pozitív v. negatív töltéssel rendelkezQ atomok v. atomcsoportok.
Kationok: Na+, Ca2+, NH4+
Anionok: Cl-, NO3-, SO42-

Miért jönnek létre az ionok ?
Az elem rendszáma a benne található protonok számát jelöli. Pl.: Na11, Cl17
A Na atommagjában 11 db proton található. (Az atom semleges), ebbQl következQen az atommag körül 11 db elektron található.

Na11 K L M N elektronhéjak, a K az atommaghoz legközelebb esQ héj
1s2 2s2 3s1 elektronpályák és a rajtuk mozgó e- -k darabszáma
2p6

2 8 1 Az elektronok darabszáma.(11db)

Ha a legkülsQ elektronhéjon 8 darab elektron lenne, akkor elérhetné az atom a nemesgázoknál is fennálló stabil állapotot. A legkülsQ elektront kéne leadnia, hogy stabil állapotba kerüljön.

Cl17 K L M N elektronhéjak, a K az atommaghoz legközelebb esQ héj
1s2 2s2 3s2 elektronpályák és a rajtuk mozgó e- -k darabszáma
2p6 3p5

2 8 7 Az elektronok darabszáma.(17db)

Ha fel tudna venni még egye elektront a külsQ elektronhéjba, akkor elérné a nemesgázok stabil állapotát.

Mindkét esetben a stabil elektronszerkezet elérése a cél
Ionizációs energia: Az az energia, amit be kell fektetni egy elektron leszakításához
Elektronaffinitás: Az az energia, ami felszabadul v. befektetünk egy elektron felvételekor.

Az elsQ elektron felvétele általában energia felszabadulással jár. Ez biztosítja az ionizációs energiát. A második, harmadik elektron felvételéhez már energia befektetés kell.

Összetett ionok: Pl.: HN4+, SO42- & stb.
Az atomok között már kovalens kötés van.

Az ionvegyületek ionrácsokat hoznak létre. A kristályrácsokban pozitív és negatív töltésq ionok vannak.

A NaCl kockarácsos elrendezésq, de ezen kívül sokféle rácsszerkezet létezik pl.: tetraéderes, oktaéderes& stb.
A Coulomb-féle vonzerQk miatt vonzzák egymást a különféle ionok és a taszítóerQk egyensúlya határozza meg a kristályrácsot.

A pozitív ionok átmérQje kisebb, mint a semleges atomoké, a negatív ionok átmérQje nagyobb a semleges atomokénál.

Az ionkristályok térszerkezete az ionrádiuszok viszonyától is függ.



K O V A L E N S K Ö T É S

Az összekapcsolódó atomok közös elektronpárokat hoznak létre a stabil szerkezet érdekében. És ezek tartják össze az atomok alkotta molekulát. Pl.: H2, O2, HCl… stb.

H1 K elektronhéjak, a K az atommaghoz legközelebb esQ héj
1s1 elektronpályák és a rajtuk mozgó e- -k darabszáma

Az elektronok darabszáma.(1db)


Mindkét H atom az egy elektronját beviszi a kötésbe és ezáltal elérik a He nemesgáz stabil elektronszerkezetét.

További példák:






Pauling-elv: Egyetlen atomban sem lehet 2 olyan elektron, amelynek kvantumszáma megegyezik.

fQ kvantumszám
mellék kvantum: s, p, d, f
mágneses kvantumszám
spin kvantumszám

Mind a 4 kvantumszám nem egyezhet meg !És ez egész molekulákra is érvényes.

Datív kötés (koordinációs kötés)
Olyan fajta kovalens kötés, ahol az egyik atom szolgáltatja a kötQelektronpárt (akceptor, donor) Pl.: NH3+H+ ’! NH4+



A kötés létrejöttének mikéntjét jelenti a datív kötés. Ez a komplex vegyületekre jellemzQ.





Ha két ar ˆ &
(
F
`
b
d
˜
ž
¤











/

0

<

>

L

M

N

]

û


4 n <>^Àþ^€ðò(ÀÂô ö þ 


 öòîêòêâÝØÐÈÄÀ¹Ø´ÀêĬĥêÄÄÈÄȴęę•Ä™Ä™•Ä•••…€ hé#1H*hé#1hé#1H*hé#1hé#1H*hé#1h,·h2\‡h2\‡>*

hýT
h2\‡h2\‡h2\‡H* h2\‡5

hýT
hýT
hýT
h2\‡h2\‡h2\‡5h2\‡hýT
5 hýT
5 hÓ9Ì5hÓ9ÌhÓ9Ì5hÓ9ÌhmiqhÝ-«hÝ-«5CJ aJ 2 (
*
b
d


0

1

M

N

ú

û





2 4 ¶ ÷òêòâòòòòòâν¸¸¸¸¸¸¸¸gd2\‡
ÆT„T„¬ù^„T`„¬ùgd2\‡$
ÆT„T„¬ù^„T`„¬ùa$gdP%s $a$gdP%s $a$gdmiqgdÝ-« $a$gdÝ-«žaý>@´*Â`dò(ÂÄÜ JLˆ$ ".2‚÷òêêò÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷òòòòòò $a$gd2\‡gd2\‡ $a$gdP%s*,468@BFHLˆÎÐ " $46ž ¦¨®°¶¸º¾ "*,4>Bt€‚„vüþüôüìôüìôçüßüÛüôüôçüÏÁü½µü½­½­½­¨½µžµž½­½–½µ‘‰…}…hàvNh

O$hÄ)çh

O$hé#16 h

O$6hîhî5h

O$hî6H* hîH*hîhîH*h

O$hî6hîh

O$hî5CJH*aJh

O$hî5CJaJh§hé#1hé#15 hé#1H*hé#1hé#1H*hé#1hé#1H*hé#11‚„þ„np"#\² `-b-¶-
à â ¾!¶"¸"œ#÷÷ò÷÷÷÷÷÷÷ò÷÷âò÷ò÷÷÷÷÷÷÷÷÷$„Ž„r÷^„Ž`„r÷a$gd@tgd2\‡ $a$gd@tþ‚ŠŒ’”šœž¢æê (*.`ln"qrÅ b-d-”-–-˜- -¢-ª- üðâüÚüÒüÒüÊÅüÚ»Ú»üÊüÊü³®üÚ©Úü¥¡¥¡¥š–¡ˆ¡€x¡€x¡htphtpH*htphtpH*jhÒq!UmHnHuhé#1

hîhŒYùhtphŒYù h

O$6 h

O$5hîh

O$5h

O$h

O$6H* h

O$H*h

O$h

O$H*hîh

O$H*h

O$h

O$6h

O$h

O$5CJH*aJh

O$h

O$5CJaJh

O$-
^ Þ à 0"2"$4$6$Ê$Ë$Î$Ï$Û$Ü$Ý$Þ$â$,&4&6&:&~&‚&œ&ž&¦&Ø&â&æ&è&ê&È'Ê'Ì'ê'î'ô'ö'þ'(

((ö)üøüøüôüïüëãëãëßÖÈßÀß»ßÀ±À±ßÀ¬ßž—““…“ž~“…w…“

hÓxÄ5>*

hŸnGhŸnGhŸnGhŸnG5>*h2\‡hŸnG

hGy‡hGy‡jhŸnGUmHnHu hGy‡6h

O$hGy‡6H* hGy‡H*h

O$hGy‡6h

O$hGy‡5CJH*aJhGy‡5CJaJhGy‡hF]hF]H*hF] hÒq!5h@thtphÒq!,œ#ž#$ $$$5$6$Û$Ü$.&ž&¦&ä&æ&ê&Ê'Ì'ì'î'ö'ø'ú'ü'þ'÷÷÷òòêåÝÝÝÝÝÒÝÝÝÝÝÝÝòòòò
$
&
Fa$gdÓxÄ $a$gdÓxÄgdÒq! $a$gdÒq!gd2\‡ $a$gd@tþ'¸(º(Ø( )8)Z)\)ô)ö):*"+,+.+0+æ+è+ê+ì+î+ð+jC’DïïääääÜÜÜÜÜ×ÏÏÏÊÊÊÊÊ $a$gd Q˜gd2\‡ $a$gdŠ@ÇgdŸnG $a$gdÓxÄ
$
&
Fa$gdÓxÄ$„‚„~ú^„‚`„~úa$gdÓxÄö)(***6*8*:*
+

+++++"+$+*+,+>+@+ä+æ+ê+ð+,B’D”DRETEöEøEžF8G:G.HHHI’I”I–I¢I
JJ JJJ JdJhJ÷ï÷êæâÚâÒâÚÒÄâ½¹µ¹â¹â¹³¹Ä¹¯¹¯¹¯â¯§¯âž“¯‹¯ƒ¯ƒ¯‹yh

O$hJÚ6H*hîhJÚH*h

O$hJÚ6 hJÚ5CJH*aJhJÚ5CJaJhJÚhJÚ>*hJÚUhùG±hŠ@Ç

h˜?Ëh˜?ËjhŠ@ÇUmHnHuh˜?Ëh˜?ËH*h˜?Ëh˜?ËH*h˜?ËhŸnG h˜?Ë5h˜?Ëh˜?Ë5h˜?ËhŸnG5/zonos atom kapcsolódik össze, akkor a kötés apoláris, de ha két olyan atom kapcsolódik össze, amelyeknek az elektronegativitása különbözik, akkor abból poláris molekula keletkezik.
Két hidrogén atom esetén azonos mértékben vonzzák a kötQelektronokat. Egybeesik a pozitív és a negatív töltések súlypontja. Ezért a kötés apoláris.

A pirossal bekeretezett kötQelektronpár inkább a Cl atom körül fog mozogni a molekulán belül. (Az elektron nélküli hidrogén pedig gyakorlatilag egy proton, ami pozitív töltésq.) Így a molekulán belül pólusok alakulnak ki. A molekula apoláris ebben az esetben. Vagy más néven dipólus molekula. ErrQl nevezték el a kötést dipólus kötésnek.

Pauling szerint az elektronegativitás az az erQ, amellyel az atom a kötésben lévQ elektronokat maga felé képes vonzani.

Hibridizáció: Promóció az a folyamat, mikor egy elektron egy nála magasabb szintq elektronpályára lép. Ekkor történik hibridizáció, ami az elektron pályák keveredését jelenti.

C6 K L elektronhéjak, a K az atommaghoz legközelebb esQ héj
1s2 2s2 elektronpályák és a rajtuk mozgó e- -k darabszáma
2p2

2 4 Az elektronok darabszáma.(6db)




A metánmolekulában (CH4) az elektronok tetraéderesen fognak elhelyezkedni 109°28 a kötésszög. A molekulában az atomok a legkedvezQbb kötésszög érdekében térben helyezkednek el. A nem kötQ elektronpárok sokkal nagyobb helyet követelnek maguknak a térben, mint a kötQ elektronpárok.




Egy példa erre a benzol C6H6

A szénatomokhoz tartozik egy-egy nem kötQ elektron, ezek az elektronok delokalizált elektron szextettet alkotnak együtt. Új molekulapályára állnak és egyaránt tartoznak mind a 6 szénatomhoz.
A molekula olyan reakcióba megy bele, ami megQrzi ezt az elektronszerkezetet. A benzolra érvényes a legtökéletesebb delokalizáció.



F É M E S K Ö T É S

A fémek így stabilizálódnak. Fémrácsot hoznak létre, ahol a rácspontokban pozitív ionok vannak. A rácspontokban lévQ pozitív ionok között szabad elektronok sokasága van. Ezért jó elektromos vezetQk a fémek. Ezen kívül jó hQvezetQk és jól megmunkálhatóak is.
A kötés feltétele, hogy a külsQ héjon lévQ elektronok száma kisebb v. legfeljebb egyenlQ legyen a külsQ pálya fQkvantum számával.

Pl.: Mg ’! 2. fQcsoport ’! 2. oszlop: ez fém
C ’! nem fém

Az EN értékek alapján megítélhetQ az atomok közti kötés jellege:

ideális kovalens kötés (apoláris): ”EN=0
poláris kovalens kötés: ”EN<2
ionos kötés ”EN>2


M Á S O D L A G O S K Ö T É S E K


Van der Waals-féle kötés:

3 hatása van: 1. orientációs hatás
2. indukciós hatás
3. diszperziós hatás

Orientációs hatás: Dipólus molekulák között jön létre. A pólusok a velük ellentétes pólusok felé fordulnak.



Indukciós hatás: Egy dipólus molekula képes egy kicsit eltolni a polaritását az apoláris molekulának.

Diszperziós hatás: A pozitív és negatív töltések súlypontja pillanatnyilag nem esik egybe és létrejön egy gyenge kötés.


H-kötés:

Ez a legerQsebb másodlagos kötés. A vegyületekben kötött hidrogén atom magjának, a protonnak jelentQs a polarizáló képessége. Nagy elektronegativitású atommaggal való kovalens kötés esetén nem csak molekulán belül létesít kapcsolatot, hanem egy másik molekula Pl.: F, O, N atomjaival is.

H2O molekulák:

JellemzQ tulajdonságuk: +4°C-on van a sqrqségmaximum.

A jég térfogata hqlés esetén növekszik.

Magas a forráspontja és a párolgáshQje.

Itt azt láthatjuk, hogy a vízmolekulák között hidrogénkötés létesít kapcsolatot. Az oxigén atom körüli tér negatívabb, mert az oxigénnek van még egy nem kötQ elektronpárja és ez vonzza a viszonylag pozitív hidrogént.

A hangyasavnál (H2CO2) a molekulákat 2 hidrogénkötés tartja össze. Ezért dupla akkora a forráspontja, mint amit a molekula tömeg alapján várnánk.
Fehérjéknél, poliszacharidoknál, zsíroknál& stb. is ilyen kötések alakulnak ki. Nagy molekuláknál nem csak intermolekulárisan (molekulák között), hanem intramolekulárisan (molekulán belül) is kialakulhat a hidrogénkötés.

Hasonló témájú dokumentumok

Hozzászólások

3 eloadas agresszió analízis anyag ásvány- és kőzettan atombomba beszámoló bioetika c nyelv dimat direkt elte ttk európai civilizációk eredete fazekas gábor fémek fizika1 fogaskerék gazdasági matematika gazdszoc gótika iii helyi társadalom juh kántor anita képek kormány kölcsey környgazd közgazdaság levelező lézer matek mazzag éva médiakutatás megtakarítás minimum kérdések motefo neveléstörténet nonverbális kommunikáció növényszervezettan pénzpiac prog.terv reklámjog számítógép architektúrák szár szervetlen tervezés török turizmus szak vizes éh. kez. vizsga kérdések