Kémiai kötések és molekulaszerkezet
Kémiai kötések és molekulaszerkezet
A témakör a kötéstípusok (ionos, kovalens, fémes, másodlagos kölcsönhatások) felismerését, a molekulaalak és a polaritás összefüggését, valamint az anyagok tulajdonságainak szerkezeti magyarázatát kéri.
Kulcsismeretek
- Ionos kötés nagy elektronegativitás-különbségnél (kb. 1,7 felett) jön létre; a rácsban ionok rendeződnek, ezért az ionvegyületek olvadáspontja magas, szilárd állapotban nem vezetnek, olvadékban és oldatban igen.
- Kovalens kötés elektronpár megosztásával jön létre; apoláris, ha a két atom azonos, poláris, ha elektronegativitásuk eltér.
- A molekula polaritása a kötéspolaritások vektorösszege, ezért függ a geometriától (VSEPR): a CO2 lineáris és apoláris, a H2O hajlított és poláris.
- Hidrogénkötés csak erősen elektronegatív atomhoz (N, O, F) kapcsolódó H és egy másik N, O, F atom között alakul ki; ez magyarázza a víz magas forráspontját.
- Fémekben delokalizált elektronok tartják össze az iontörzseket: jó vezetés, alakíthatóság.
Kidolgozott példa
Az ammónia (NH3) nitrogénje három kötést és egy nemkötő elektronpárt hordoz. Négy elektronfelhő tetraéderes elrendeződést kívánna (109,5°), de a nemkötő pár nagyobb térigénye miatt a H–N–H szög 107°-ra szűkül. A molekula emiatt poláris, és vízben hidrogénkötést alakít ki.
Csapdák
- A poláris kötés nem feltétlenül jelent poláris molekulát; a szimmetrikus elrendeződés kioltja a dipólusokat.
- Az ionvegyület szilárd állapotban nem vezet, mert az ionok a rácshoz kötöttek.
- A hidrogénkötést gyakran összekeverik a kovalens kötéssel; ez másodlagos kölcsönhatás, sokkal gyengébb.