6. Molekulák térszerkezete, másodrendű kölcsönhatások Flashcards
Mitől függ, hogy két atom között hányszoros kovalens kötés alakulhat ki?
Attól, hogy az adott atom hány kötést tud kialakítani, illetve, hogy mekkora a kötésben résztvevő atomok mérete.
Hány db kötést tud kialakítani a H és a F?
1 db egyszeres kötést.
Hány db kötést tud kialakítani az O?
1 db kétszerest, vagy 2 db egyszerest.
Hány db kötést tud kialakítani a N?
3 db egyszerest, 1 db háromszorost, 2 db kétszerest és 1 db egyszerest.
Hány db kötést tud kialakítani a C és Si?
4 db kötést
Hány db kötést tud kialakítani a P, S, Cl, Br…. stb?
Minimum annyi kötést, amennyi elektron kell a nemesgázszerkezethez, de maximum annyit, amennyi vegyértékelektronjuk van. Megtudják nyitni d-alhéjukat, hibridpályákat kialakítva.
Mikor alakulhat ki többszörös kovalens kötés?
Többszörös kovalens kötés akkor alakulhat ki, ha az egyik atom nagy EN-ú és kis atomtörzzsel rendelkezik. Oka, hogy az energetikailag kedvezőtlenebb helyzetben lévő π-kötést így megtudja tartani, mivel az atom magtöltése elég nagy. Ha C,N,O jelen vannak, akkor kialakulhat többszörös kötés.
Kovalens vegyérték fogalma?
Megmutatja, hogy egy molekulában, adott atomnak hány darab kovalens kötése van.
Molekula fogalma?
Semleges töltésű részecske, kettő vagy több atomból épül fel, amelyeket kovalens kötés tart össze.
Hogyan épül fel egy molekula?
Központi atomból (A) és ligandumokból (X, Y, Z..) áll. A központi atom olyan atom, amelynek a legtöbb kovalens kötése (kovalens vegyértéke) van. A ligandumok a központi atomhoz kapcsolódó atomok vagy atomcsoportok.
Mit ír le a vegyértékelektron-pár taszítási elmélet és mit mond ki?
A molekulák térszerkezetét írja le, a molekulákban az atomok mindig úgy próbálnak elhelyezkedni, hogy a kötő és nemkötő elektronpárok a térben minél távolabb legyenek egymástól.
Mely tényezők befolyásolják a molekulák térszerkezetét?
- A központi atomon lévő nemkötő elektronpárok száma.
- Ligandumok száma.
- A központi atom mérete.
- A központi atom és a ligandum között hányszoros kötés van.
Hogyan befolyásolják a térszerkezetet a nemkötő elektronpárok?
A nemkötő elektronpár nagyobb térigényű, a kötő elektronpárok távol szeretnek tőle lenni. Torzítják az szerkezetet (lenyomja a kötéseket).
Hogyan befolyásolja a térszerkezetet a ligandumok száma?
A ligandumok száma más és más térbeli alakot eredményez.
Hogyan befolyásolja a térszerkezetet a központi atom mérete?
A kötésszöget befolyásolja, minél nagyobb, annál kisebb a kötésszög. A nagyobb atom esetén hosszabb a kötés, hosszabb kötésre jobban hat a nemkötő elektronpár.
Hogyan befolyásolja a térszerkezetet a központi atom és a ligandum közötti kötések száma?
Kétszeres kötés esetén is torzul egy picit a molekula.
Milyen lehet a molekulák polaritása?
Poláris vagy apoláris.
Mikor apoláris egy molekula?
Töltéseloszlásuk szimmetrikus, azaz nem dipólusosak. Legtöbb esetben kötések polárisak, de a kötés polaritások a szimmetrikus térszerkezet miatt kioltják egymást, így a molekula apoláris lesz.
Mely molekulák apolárisak?
- Elemmolekulák.
- CO és NO apoláris, ők kivételek a kétatomos molekulák között.
- Többatomos molekulák esetén ne legyen a központi atomon nemkötő elektronpár, mert torzít a nagyobb helyigénye miatt. A ligandumok anyagi minősége egyezzen meg (ugyanazok legyenek).
Mikor poláris (dipólusos) egy molekula?
Töltéseloszlásuk nem szimmetrikus, mivel alakjuk sem az. A molekulában elektronban gazdag (parciális negatív) és elektronban szegény (parciális pozitív) részek vannak.
Sorold fel az apoláris molekulák térszerkezetét a ligandumok számától függően! Add meg az általános képletet, a kötésszöget és egy-egy példát!
AX₂ ➝ lineáris, 180° ➝ CO₂, CS₂
AX₃ ➝ síkháromszög, 120° ➝ SO₃, BCl₃, BF₃
AX₂ és AX₃ általános képletű apoláris molekulák síkalkatúak.
AX₄ ➝ tetraéder, 109,5° ➝ CH₄, CCl₄, SiH₄, SiF₄
AX₅ ➝ trigonális bipiramis, 90° és 120° ➝ PCl₅
AX₆ ➝ oktaéder/tetragonális bipiramis, 90° ➝ SF₆
Sorold fel a poláris molekulák térszerkezetét! Add meg általános képletüket, kötésszögüket, és egy-egy példát!
AX₂E ➝ V-alakú molekulák ➝ kötésszög kisebb mint 120° ➝ SO₂
AX₂E₂ ➝ V-alakú molekulák ➝ kötésszög kisebb mint 109,5° ➝ H₂O, H₂S
AX₃E ➝ háromszög alapú piramis ➝ kötésszög kisebb mint 109,5° ➝ NH₃, PH₃, NCl₃
AXY ➝ lineáris, 180° ➝ HCN
Több központi atomot tartalmazó molekulák esetén mit vizsgáljunk meg?
A központi atomok körül megvizsgáljuk a térbeli elrendeződést.
Acetilén molekula térbeli alakja?
Acetilén molekulában a szénatomok körül lineáris az elrendeződés, a molekula lineáris, 180°.
Etilén (etén) molekula térbeli szerkezete?
Az etilén (etén) molekula körül torzított síkháromszög (kettős kötés miatt) az elrendeződés, a kettős kötés körül a rotáció gátolt, az atomok egy síkban lesznek, a molekula planáris (síkszerű) szerkezetű.
Mik között lépnek fel másodrendű kölcsönhatások? Milyen az erősségük?
Másodrendű kölcsönhatások molekulák között lépnek fel. Gyengébbek, mint az elsőrendű kötések.
Csoportosítsd a másodrendű kölcsönhatásokat!
Diszperziós kölcsönhatás, apoláris molekulák között dominál. Dipólus-dipólus kölcsönhatás poláris molekulák között domináns. Hidrogénkötés poláris molekulák között domináns.
Jellemezd a diszperziós kölcsönhatást!
Apoláris molekulák halmazát tartja össze. Átmeneti dipólusok közötti vonzás. A molekulák ütközésekor az elektronfelhő torzul, és nagyon rövid ideig tartó, átmeneti dipólusok jönnek létre.
Leggyengébb másodrendű kölcsönhatás. Kis hatótávolságú. Erőssége az atomok méretének növekedésével nő. Erőssége a molekulák térbeli alakjától is függ. Atomok között is létrejöhet (nemesgázok).
Jellemezd a dipólus-dipólus kölcsönhatást!
Olyan poláris molekulák között jön létre, amelyek nem képesek hidrogénkötésre. A pozitív és negatív pólusok közötti elektrosztatikus vonzóerő. Erősebb mint a diszperziós kölcsönhatás.
Melyek a hidrogénkötés kialakulásának feltételei?
Legyen a molekulában kis méretű, de nagy elektronegativitású atom (F,O,N). Legyen a F,O,N atomokon nemkötő elektronpár. Legyen olyan hidrogén, amely kapcsolódik a F,O,N atomok valamelyikéhez.
Jellemezd a hidrogénkötést!
A legerősebb másodrendű kölcsönhatás. A nagy EN-ú atomon lévő hidrogénatom magához vonzza a másik atom nemkötő elektronpárját. A hidrogénkötés kötési energiája nagyobb a többi másodrendű kölcsönhatáshoz képest.
Mi a következménye annak, hogy a hidrogénkötés kötési energiája nagy?
Az ilyen kötéssel rendelkező molekulák forrás- és olvadáspontja a moláris tömeghez képest nagy. Viszkozitás és felületi feszültségük nagyobb (folyadékok esetén). Hőkapacitásuk nagyobb.
