Középszint

Mi történik a vegyértékelektronokkal?

Az 1.1.2-ben megismert vegyértékelektronok kapcsolják össze a részecskéket. Három alapmodell segít leírni az összetartást.

Ionos kötés

Kovalens kötés

Fémes kötés

Ellentétes töltésű ionok közötti elektrosztatikus vonzás.

Atomok közös kötő elektronpárjai.

Sok pozitív atomtörzset összetartó delokalizált elektronrendszer.

Első támpont: fém és nemfém között gyakran ionos, nemfémek között gyakran kovalens, fémekben fémes kötést keresünk. Az összetétel önmagában nem bizonyítja a szerkezetet.

Külön molekula vagy kiterjedt szerkezet?

LEGO-hasonlattal: lehet sok külön kis építményünk, vagy egyetlen nagy, továbbépülő hálózatunk. H2O, CO2 és I2 esetén külön molekulák ismerhetők fel; a NaCl ionrács, a Si és a gyémánt atomrács, az Al fémes szerkezet.

A jégben a külön H2O-molekulák rendeződnek kiterjedt molekularácsba. Egy kémiai képlet önmagában nem jelenti, hogy az anyag molekulákból áll.

Ionos kötés: az ionoktól a rácsig

Na → Na+ + e−; Cl + e− → Cl−. A teljes reakció: 2 Na + Cl2 → 2 NaCl.

Az elektronátadás ionképződés; az ionkötés az így létrejött, ellentétes töltésű ionok közötti vonzás. A szilárd NaCl-ban egy ion több ellentétes töltésű szomszéddal áll kölcsönhatásban. A rács térben folytatódik, nincsenek elkülönült NaCl-molekulák. A NaCl képlet az 1 : 1 ionarányt jelöli.

1. Elektronátadás

1. Elektronátadás1. ElektronátadásNaCle−Na → Na+ + e− Cl + e− → Cl−Szemléltető modell; nem a valódi reakció minden elemi lépése.
1 / 3 lépés0:00 / 0:02
3. Kiterjedt, térbeli ionrács részlete3. Kiterjedt, térbeli ionrács részleteNa+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Cl−Na+Szemléltető modell; nem a valódi reakció minden elemi lépése.
  1. 1. Elektronátadás
  2. 2. Ionok kialakulása
  3. 3. Kiterjedt, térbeli ionrács részlete

A lejátszás kézzel indul. A csúszkával bármelyik képkockára ugorhatsz.

Az elektronátadás ionokat hoz létre. Az ionkötés az ionok közötti elektrosztatikus vonzás; a rács háromdimenziós.

Ionvegyület képlete töltésmérlegből

  1. Írd fel az ionokat és a töltésüket.

  2. Keress olyan legkisebb pozitív egész darabszámokat, amelyek össztöltése nulla.

  3. A darabszámokból készíts alsó indexeket; az 1-et nem írjuk ki.

  4. Ellenőrizd a töltésösszeget.

Ca2+ + 2 Cl−: (+2) + 2·(−1) = 0 → CaCl2.

2 Al3+ + 3 O2−: 2·(+3) + 3·(−2) = 0 → Al2O3.

Ca²⁺: 0
Cl⁻: 0

Kalcium-klorid: 0 pozitív, 0 negatív ion; össztöltés 0

Kalcium-klorid: 0 pozitív, 0 negatív ion; össztöltés 0Kalcium-kloridÖssztöltés: 0·(+2) + 0·(-1) = 0Állítsd össze a semleges ionarányt.

Még nincsenek ionok. A nulla darabszám nem vegyület.

A képletet a legkisebb semleges egész ionarány adja.

Összetett iont egyben számolunk. Ca2+ mellé két NO3− kell: (+2) + 2·(−1) = 0 → Ca(NO3)2. A zárójel utáni index az egész nitrátionból kettőt jelez.

Gyors ellenőrzés – ionképlet

Al3+ és O2− ionokból melyik képlet helyes: AlO, Al2O3 vagy Al3O2?

Megoldás

Al2O3: 2·(+3) + 3·(−2) = 0. A másik két arány nem semleges.

Kovalens kötés és Lewis-képlet

Egy vonal egy közös, kötő elektronpár; a pontpár nemkötő elektronpár. A H2O molekulaképlet csak az atomok számát mondja meg. A H–O–H szerkezeti képlet a kapcsolódást, a teljes Lewis-képlet az oxigén két nemkötő párját is mutatja.

Hat lépés egy egyszerű Lewis-képlethez

  1. Számold össze a vegyértékelektronokat.

  2. Válaszd ki a központi atomot; a H nem központi atom.

  3. Rajzolj egyszeres kötéseket.

  4. A maradó elektronokat nemkötő párokban oszd el, először a külső atomokon.

  5. Ellenőrizd a H duettjét és a többi egyszerű főcsoportbeli atom oktettjét.

  6. Ha kell, alakíts át nemkötő párt további kötő párrá.

Ez a módszer az itt szereplő egyszerű főcsoportbeli molekulákhoz ad támpontot.

Az oktettszabály támpont, nem fizikai ok

Sok egyszerű molekulában nyolc elektron számolható egy főcsoportbeli atom körül, a H körül kettő. Az atomok nem azért kötődnek, mert „akarják az oktettet”; a szabály előrejelzési és ellenőrzési segítség.

Kivételek: BF3-ban a B körül hat elektron van; a NO összes vegyértékelektronjának száma páratlan (5 + 6 = 11), ezért nem készülhet mindenütt páros elektronelosztás.

H2O és CO2: elektronkönyvelés

H2O: 6 + 2·1 = 8 elektron, azaz négy pár. Két O–H kötés négy elektront használ fel; a maradó négy elektron az O két nemkötő párja. Mindkét H duettje és az O oktettje teljes.

CO2: 4 + 2·6 = 16 elektron. Az O–C–O egyszeres kötések négyet használnak fel; a külső O atomok három-három nemkötő párral kapnak oktettet. A C körül ekkor csak négy elektron van. Egy-egy O nemkötő párját további kötő párrá alakítva O=C=O készül; mindkét O-n két nemkötő pár marad.

  1. Lewis-képlet
  2. Molekulaalak
  3. Polaritás

H2O Lewis-képlete

H₂O Lewis-képleteOHHH2O Lewis-képleteFelhasznált elektronok: 0 / 8

Rendelkezésre áll: 8 elektron. Felhasznált: 0. Még maradt elosztandó elektron.

  • O (1. atom): 0 elektron / oktett: 8
  • H (2. atom): 0 elektron / duett: 2
  • H (3. atom): 0 elektron / duett: 2
A Lewis-képlet az elektronok könyvelését mutatja. Ezt követi a térbeli alak és a molekula polaritása.

Gyors ellenőrzés – nemkötő párok

Hány nemkötő pár van az oxigénen a H2O helyes Lewis-képletében?

Megoldás

Kettő. A nyolc vegyértékelektronból négy az O–H kötésekben, négy a két nemkötő párban van.

Többszörös kötés és kovalens vegyérték

H–H: egy kötő pár, kötésrend 1. O=O: két kötő pár, kötésrend 2. N≡N: három kötő pár, kötésrend 3. A kötésrend itt két atom egyszerű, lokalizált kapcsolatában a kötő párok száma.

A kovalens vegyérték az atom kötő elektronpárjainak száma, nem a szomszédoké és nem a nemkötő pároké: HCl-ben Cl: 1; H2O-ban O: 2; CO2-ben C: 4; N2-ben N: 3.

Datív kötés kialakulása

NH3 + H+ → NH4+. Az NH3 nitrogénjén van egy nemkötő pár, a H+ nem hoz elektront. A nitrogén adja az új kötő pár mindkét elektronját: donor, a H+ pedig akceptor.

A kialakulási nyíl a pár eredetét jelzi. A kész NH4+-ban négy egyenértékű N–H kötés van, ezért a kialakulás történetét nem szabad különleges végső kötésként értelmezni.

1. NH3: nemkötő pár a N-en

1. NH_{3}: nemkötő pár a N-en1. NH3: nemkötő pár a N-enNHHHA nyíl az elektronpár eredetét jelzi, nem a H+ útját.
1 / 5 lépés0:00 / 0:04
5. Négy egyenértékű N–H kötés5. Négy egyenértékű N–H kötésNHHHH[NH4]+A kész ionban nincs különleges „nyílkötés”.
  1. 1. NH_{3}: nemkötő pár a N-en
  2. 2. H^{+}: elektron nélkül
  3. 3. A donor párja kötő párrá válik
  4. 4. NH_{4}^{+} kialakul
  5. 5. Négy egyenértékű N–H kötés

A lejátszás kézzel indul. A csúszkával bármelyik képkockára ugorhatsz.

A datív kialakulásban a kötő pár mindkét elektronját a donor adja. A kész NH4+ négy kötése egyenértékű.

A síkbeli képlettől a térbeli alakig

A központi atom körüli kötő és nemkötő párok elrendezése befolyásolja az atomok helyzetét. A kettős vagy hármas kötés egy kapcsolódási irányt jelent.

Molekula

Alak

Kötésszög

CO2

Lineáris

180°

CH4

Tetraéderes

109,5°

NH3

Trigonális piramis

kb. 107°

H2O

V-alakú

kb. 104,5°

CH4 és NH3 térbeli rajzán a vonal a papír síkjában fut, a telt ék feléd, a szaggatott ék a sík mögé mutat. A Lewis-képlet nem a térbeli alak fényképe.

OCO

Húzd az ábrát egérrel vagy egy ujjal. A nyilakkal is forgathatod.

CO2 · lineáris

Kötésszög: 180°

A gömbök atomokat, a pálcák kapcsolódási irányokat mutatnak. A nemkötő párok is befolyásolják a térbeli elrendezést.

A lila jel nem atom, hanem nemkötő elektronpár.

Szemléltető térbeli modell; az atomok mérete és a kötéshossz nem méretarányos. A modell forgatása a teljes molekulát fordítja el.

A Lewis-képlet síkbeli könyvelés; a molekula alakja térbeli. A nemkötő párok is módosítják az elrendezést.

Gyors ellenőrzés – molekulaalak

Miért nem egyenes a H–O–H molekula, ha a kapcsolódás így is felírható?

Megoldás

A Lewis-képlet az elektronkönyvelést és kapcsolódást mutatja. A két O–H kötő pár és a két nemkötő pár elrendezése V-alakú atomelhelyezkedést ad, körülbelül 104,5° kötésszöggel.

Kötési polaritás: két atom összehasonlítása

Az 1.1.3-ban szereplő elektronegativitás azt fejezi ki, mennyire vonzza az atom a kötés elektronjait. A számításokhoz használt Pauling-értékek: H 2,20; C 2,55; O 3,44; Cl 3,16.

ΔEN = |EN1 − EN2|. H–H és Cl–Cl: 0, apoláris kötés. H–Cl: |3,16 − 2,20| = 0,96; O–H: |3,44 − 2,20| = 1,24; C=O: |3,44 − 2,55| = 0,89.

A nagyobb EN-ű atom felé tolódik az elektroneloszlás: Hδ+–Clδ−. A δ jelek részleges töltést mutatnak, nem teljes iontöltést. A ΔEN hasznos támpont; nincs minden anyagra érvényes merev számszerű kötéstípushatár.

Molekulapolaritás: a teljes alak számít

  1. Készíts helyes Lewis-képletet.

  2. Határozd meg a térbeli alakot.

  3. Vizsgáld a kötések polaritását.

  4. Döntsd el, kioltják-e egymást a polaritási hatások a teljes molekulában.

H2O: poláris O–H kötések, V-alak, nincs kioltás → poláris molekula. CO2: poláris C=O kötések, szimmetrikus lineáris alak, kioltás → apoláris molekula.

H2O: poláris

H_{2}O: polárisH2O: polárisOδ−Hδ+Hδ+V-alak: a polaritási hatások nem oltják ki egymást.

H_{2}O: poláris

A kötés polaritásához két atomot, a molekuláéhoz a teljes térbeli alakot vizsgáljuk.

Gyors ellenőrzés – polaritás

Igaz-e, hogy poláris kötésekből szükségképpen poláris molekula lesz?

Megoldás

Nem. A CO2 poláris C=O kötéseinek hatásai a lineáris, szimmetrikus molekulában kioltják egymást.

Lokalizált és delokalizált elektronrendszer

Egy lokalizált kötő párt két atom kapcsolatában írunk le. Delokalizált rendszerben az elektroneloszlás több atomra terjed ki. Ez kovalens rendszerekben, például benzolban és grafitban is előfordul; nem csak a fémek tulajdonsága.

Benzol: több leírás, egy valós szerkezet

A két Kekulé-határszerkezetet a rezonanciajel, ↔ kapcsolja össze. Nem reakció és nem gyors szerkezetváltás: a valódi benzolnak egyetlen delokalizált elektronrendszere van, hat egyenértékű C–C kötéssel. A gyűrűbe rajzolt kör ezt jelöli, nem elektronok körpályáját és nem új kötést.

Lewis-határszerkezetek

Lewis-határszerkezetekBenzol: két Lewis-leírás, egy delokalizált rendszer↔Kekulé-határszerkezetKekulé-határszerkezetDelokalizált jelölésA kör nem elektronok körpályája; a hat C–C kötés egyenértékű.

Lewis-határszerkezetek

A benzol nem váltogat két szerkezet között. A rezonanciajel két leírást kapcsol össze, nem reakciót jelöl.

Gyémánt és grafit: azonos elem, eltérő szerkezet

Allotrópia: ugyanannak az elemnek eltérő szerkezetű egyszerű anyagai. A gyémánt és a grafit a szén allotróp módosulatai.

A gyémántban minden C négy másik C-hez kötődik kiterjedt térbeli atomrácsban. A hálózat merev: nagyon kemény, és nincs könnyen mozgó töltéshordozó, ezért rossz elektromos vezető.

A grafitban minden C három másik C-hez kapcsolódik kovalens kötésekkel egy rétegen belül. A rétegekben delokalizált elektronrendszer van, amely vezeti az áramot; a rétegek egymáson elcsúszhatnak. A két anyag tulajdonságkülönbsége szerkezetükből következik.

Allotróp módosulatok: gyémánt és grafit

Allotróp módosulatok: gyémánt és grafitAllotróp módosulatok: gyémánt és grafitGyémánt: négy kapcsolat / CGrafit: három kapcsolat / CTérbeli atomrácsRéteges atomrács + delokalizáció

Allotróp módosulatok: gyémánt és grafit

Azonos elem, eltérő szerkezet. Hálózatrészletek: a vonalak kovalens kapcsolatokat, a kék rétegtér delokalizált elektronrendszert jelöl.

Fémes kötés: közös elektronrendszer

A fémben sok pozitív atomtörzset közös, az egész szerkezetre kiterjedő delokalizált vegyértékelektron-rendszer tart össze. Az atomtörzsek és ez az elektronrendszer kölcsönhatása a fémes kötés.

Vezetés: külső elektromos tér hatására az elektronok mozgásának rendezett nettó összetevője lesz. A mozgó töltéshordozók az elektronok, nem az atomtörzsek.

Alakíthatóság: az atomtörzsek rétegei eltolódhatnak, miközben a közös elektronrendszer továbbra is összetartja őket. A fém ezért megfelelő körülmények között nyújtható és kalapálható.

Fémes rendszer: elektromos tér kikapcsolva; rétegeltolás 0

Fémes rendszer: elektromos tér kikapcsolva; rétegeltolás 0Fémes rendszer+++++++++++++++++++++Pozitív atomtörzsek + folytonos delokalizált elektronrendszer.

Külső elektromos tér nélkül nincs ilyen rendezett nettó elektronáram. A rétegek eltolása mechanikai alakváltozást szemléltet.

A kék háttér sok atomtörzsre kiterjedő elektronrendszert jelöl, nem klasszikus folyadékot.

Miért hasad az ionrács, miközben a fém alakítható?

Ionrácsban a rétegek eltolása azonos töltésű ionokat hozhat egymás mellé. Taszításuk hasadást okozhat. Fémben a rétegek elmozdulásakor is megmaradhat az összetartó delokalizált elektronrendszer.

Rétegeltolás előtt

Rétegeltolás előttRétegeltolás előttIonrácsFémrács++−+++−+−+++−+++++−+++−+Ellentétes ionok váltakozó elrendezéseAtomtörzsek és delokalizált elektronrendszer.
1 / 3 lépés0:00 / 0:02
Eltérő mechanikai eredményEltérő mechanikai eredményIonrácsFémrács++−+++−+−+++−+++++−+++−+Azonos töltések → taszítás → hasadásA közös elektronrendszer megmarad.
  1. Rétegeltolás előtt
  2. Rétegek elmozdítása
  3. Eltérő mechanikai eredmény

A lejátszás kézzel indul. A csúszkával bármelyik képkockára ugorhatsz.

Ugyanaz a külső erő másként hat, mert más a kötés és a szerkezet.

Kötéstípus és rácstípus: két külön kérdés

Mi tart össze? A kötésmodell ezt válaszolja meg. Mik a szilárd anyag építőegységei? A rácstípus ezt írja le.

Elsőrendű kötés

Összetartás modellje

Példa

Ionos

Ellentétes töltésű ionok vonzása

NaCl

Kovalens

Közös kötő elektronpárok

H2O; Si és gyémánt hálózata

Fémes

Atomtörzsek és delokalizált elektronrendszer

Al

Az elsőrendű kötés nem csak molekulán belül létezhet: ion-, atom- és fémrácsot is létrehozhat. Molekularácsban a molekulákon belül elsőrendű kötések, a külön molekulák között másodrendű kölcsönhatások vannak.

Ionrács

IonrácsIonrácsIonok+−+−+−+−+−NaClMozgó ionok: olvadékban és megfelelő oldatban.

Ionrács

A tulajdonságot a részecskék, kölcsönhatások és mozgó töltéshordozók alapján magyarázd.

Szerkezetből tulajdonság

Rácstípus

Építőegység

Mi tartja össze?

Olvadási tendencia

Elektromos vezetés

Mozgó töltéshordozó

Mechanikai jelleg

Példa

Ionrács

Pozitív és negatív ionok

Ionos kötés

Gyakran magas olvadáspont

Szilárdan nem; olvadékban és megfelelő vizes oldatban igen

Olvadékban vagy oldatban mozgó ionok

Kemény, törékeny

NaCl

Atomrács

Atomok

Kiterjedt kovalens hálózat

Általában magas hőmérséklet szükséges

Általában nem; grafit kivétel

Általában nincs; grafitban delokalizált elektronok

Szerkezetfüggő: gyémánt kemény, grafit rétegei elcsúsznak

Si, gyémánt, grafit

Fémrács

Atomtörzsek és delokalizált elektronok

Fémes kötés

Anyagonként erősen változik

Szilárdan és olvadékban is

Delokalizált elektronok

Általában alakítható

Al

Molekularács

Molekulák

Molekulák közötti másodrendű kölcsönhatások

Gyakran alacsonyabb, de anyagfüggő

Általában nem

Általában nincs

Gyakran puhább

I2, jég

A töltés jelenléte nem elég a vezetéshez: a töltéshordozónak mozognia is kell. A szilárd NaCl-ban az ionok rácshelyhez kötöttek.

Gyors ellenőrzés – szerkezet és tulajdonság

A szilárd NaCl és az Al is tartalmaz töltött összetevőket. Miért csak az Al vezet?

Megoldás

A NaCl szilárd ionjai helyhez kötöttek, az Al delokalizált elektronjai mozoghatnak. Olvadt NaCl-ban és megfelelő vizes oldatában az ionok már mozgó töltéshordozók.

Olvadás és kötésfelbontás

NaCl olvadásakor az ionok elveszítik rögzített rácshelyüket; Si olvadásakor a kovalens hálózat részben felbomlik és átrendeződik. Al olvadékában megmarad a fémes jelleg, nem vizes oldatbeli ionok keletkeznek. I2 és jég olvadásakor a molekulák megmaradnak, elrendezésük és molekulaközi kapcsolataik változnak.

A víz O–H kötésének felbontása kémiai változás. A jég olvadásakor és a víz forrásakor az O–H kötések megmaradnak. Az olvadási vagy párolgási hőt nem lehet közvetlenül egy molekulán belüli elsőrendű kötés energiájával azonosítani.

I2: 114 °C

I_{2}: 114 °CNégy konkrét anyag olvadáspontja0 °C1500 °CI2114 °CAl660 °CNaCl801 °CSi1414 °C

I_{2}: 114 °C

Ez négy konkrét anyag összehasonlítása, nem minden molekula-, fém-, ion- és atomrácsos anyagra érvényes általános sorrend.

Kötés és rácstípus döntési térképe

Kötés és rácstípus döntési térképePozitív és negatív ionok kiterjedt rendszere→ Ionos kötés → ionrácsAtomok közös elektronpárral→ Kovalens kötésAtomok kiterjedt kovalens hálózatban→ AtomrácsAtomtörzsek és delokalizált elektronrendszer→ Fémes kötés → fémrácsKülönálló molekulák szilárd anyagban→ Molekularács; közöttük másodrendű kölcsönhatások

Kötés és rácstípus döntési térképe

A kötés és a rácstípus külön kérdés.

Összefoglaló feladat

1. feladat

Ca2+ és Cl− ionokból állítsd fel a vegyület képletét töltésmérleggel.

Megoldás

Egy Ca2+ mellé két Cl− kell: (+2) + 2·(−1) = 0. A legkisebb arány 1 : 2, a képlet CaCl2.

2. feladat

Rajzold fel a H2O teljes Lewis-képletét a nemkötő párokkal együtt.

Megoldás

Nyolc vegyértékelektronból két O–H kötő pár és az oxigénen két nemkötő pár lesz. Mindkét H duettje és az O oktettje teljes.

3. feladat

Mennyi a szén kovalens vegyértéke a CO2-ben?

Megoldás

Négy: a két kettős kötés összesen négy kötő elektronpárt jelent. A két szomszédos atom nem kettőre csökkenti ezt az értéket.

4. feladat

Add meg a CO2, CH4, NH3 és H2O alakját és kötésszögét.

Megoldás

CO2: lineáris, 180°; CH4: tetraéderes, 109,5°; NH3: trigonális piramis, körülbelül 107°; H2O: V-alakú, körülbelül 104,5°.

5. feladat

Számítsd ki a H–Cl kötés ΔEN-értékét. Melyik atom felé tolódik az elektroneloszlás?

Megoldás

ΔEN = |3,16 − 2,20| = 0,96. A klór felé tolódik: Hδ+–Clδ−; a kötés poláris.

6. feladat

Miért poláris a H2O, de apoláris a CO2?

Megoldás

Mindkettőben poláris kötések vannak. A V-alakú vízben a hatások nem oltják ki egymást, a lineáris és szimmetrikus CO2-ben igen.

7. feladat

Magyarázd el az NH4+ datív kialakulását, majd jellemezd a kész kötéseit.

Megoldás

Az NH3 nitrogénjének nemkötő párja adja az új N–H kötő pár mindkét elektronját a H+-hoz kapcsolódáskor. A kész NH4+ négy N–H kötése egyenértékű.

8. feladat

Mit jelent a benzol két Kekulé-képlete és a körös jelölés?

Megoldás

A két határszerkezet ugyanannak a delokalizált elektronrendszernek két Lewis-leírása. Nem gyors szerkezetváltást mutatnak; a hat C–C kötés egyenértékű, a kör nem elektronpálya.

9. feladat

Mi a különbség a kötéstípus és a rácstípus kérdése között?

Megoldás

A kötéstípus az összetartás elektronmodelljét, a rácstípus a szilárd anyag építőegységeit és elrendeződését írja le. Kovalens kötés külön molekulában és kiterjedt atomrácsban is lehet.

10. feladat

Sorold rácstípushoz a NaCl, Si, Al, I2 és jég anyagokat.

Megoldás

NaCl: ionrács; Si: atomrács; Al: fémrács; I2 és jég: molekularács. A jég építőegységei H2O-molekulák.

11. feladat

Mi vezeti az áramot szilárd alumíniumban és olvadt NaCl-ban? Miért nem vezet a szilárd NaCl?

Megoldás

Az Al-ban delokalizált elektronok, az olvadt NaCl-ban mozgó ionok a töltéshordozók. A szilárd NaCl ionjai helyhez kötöttek; a töltés jelenléte önmagában nem elég.

12. feladat

Miért törékeny az ionrács, és miért alakítható a fém?

Megoldás

Az ionrétegek elcsúszásakor azonos töltésű ionok kerülhetnek egymás mellé, taszításuk hasadáshoz vezet. A fém eltolódó atomtörzsrétegeit a közös elektronrendszer továbbra is összetartja.

13. feladat

Hasonlítsd össze a gyémántot és a grafitot.

Megoldás

A gyémántban minden C négy másik C-hez kapcsolódik térbeli hálózatban: kemény, rossz vezető. A grafitban minden C háromhoz kapcsolódik rétegekben; delokalizált elektronjai vezetnek, a rétegek elcsúszhatnak.

14. feladat

A jég olvadásakor felbomlanak az O–H kötések?

Megoldás

Nem: a molekulák közötti elrendezés és kölcsönhatások változnak, a H2O-molekulákon belüli elsőrendű kötések megmaradnak. Az O–H kötés felbontása kémiai változás lenne.

Amit mindenképp jegyezz meg

  1. Ionos, kovalens és fémes kötés három külön elektroneloszlási és kötésmodell.

  2. Az ionvegyület képlete a legkisebb semleges ionarány, nem külön molekula.

  3. A Lewis-képlet kötő és nemkötő vegyértékelektron-párokat is mutathat.

  4. Az alak és a kötések polaritása együtt határozza meg a molekula polaritását.

  5. Delokalizált elektronrendszer kovalens rendszerekben is lehet.

  6. A fémben a delokalizált elektronrendszer sok atomtörzset tart össze.

  7. Kötéstípus és rácstípus nem ugyanaz.

  8. A szerkezetből fontos fizikai tulajdonságok következnek.

  9. Elsőrendű kötés kiterjedt rácsot is létrehozhat.

  10. Molekularácsban a molekulán belüli elsőrendű kötések megmaradnak.

Fogalmak és jelölések egy helyen

Jelölés vagy fogalom

Jelentés

Egy vonal

Egy kötő elektronpár

Kettős / hármas kötés

Két / három kötő elektronpár

Pontpár

Nemkötő elektronpár

δ+ és δ−

Részleges töltések

Datív kialakulási nyíl

A pár donorától az akceptor felé mutat a kialakulás pillanatában

Rezonanciajel ↔

Határszerkezetek kapcsolata; nem reakció és nem gyors szerkezetváltás

Kötésrend 1, 2, 3

Az egyszerű lokalizált kapcsolat kötő párjainak száma

Kapcsolódó érettségi követelmények

Az alábbi bontás a jegyzet pedagógiai besorolása, nem szó szerinti OH-idézet.

Középszint

Ionos, kovalens és fémes kötés; Lewis-képlet; ionvegyületek képlete; kovalens vegyérték; datív kötés; molekulaalak; kötési és molekulapolaritás; benzol és grafit delokalizált elektronrendszere; kötés és szerkezet kapcsolata; alapvető kristályrácstípusok és tulajdonságaik.

Emelt szint

σ- és π-kötés; kötéshossz; kötési energia; összetett ionok delokalizációja és rezonanciahatárszerkezetek. A formális töltést kiegészítő Lewis-ellenőrzési segédeszközként használjuk; nem állítjuk, hogy név szerint előírt OH-követelmény.

Források

  • Oktatási Hivatal – érettségi követelmények

  • IUPAC Gold Book – kémiai kötés és szerkezeti terminológia

  • OpenStax Chemistry – Lewis-képletek, molekulaalak és pályaátfedés

  • Royal Society of Chemistry – szemléltető anyagadatok

Következő rész – 1.2.3 Másodrendű kölcsönhatások

Az elsőrendű kötések és a részecskék szerkezete után azt vizsgáljuk meg, milyen kölcsönhatások alakulhatnak ki külön molekulák között, és hogyan függnek ezek össze a molekulák polaritásával és az anyagok fizikai tulajdonságaival. A molekulákon belüli elsőrendű kötések közben megmaradnak.