H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He]...

31
KOVALENTNA KOVALENTNA VEZ VEZA H · · H + H : H 1s 2 [He] 1s 2 NASTANAK KOVALENTNE VEZE Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem e koji potiču od dva atoma. Luisova Elektronska teorija valence – kovalentna veza nastaje stvaranjem zajedničkih elektronskih parova čime atomi postižu stabilnu elektronsku konfiguraciju plemenitog gasa. Elektronska gustina u molekulu H 2 . KOVALENTNA KOVALENTNA VEZ VEZA · F : : : H · + : F : : : H NASTANAK KOVALENTNE VEZE 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] 1s 2 [He] · · · C · 4H · + : : : C : H H H H 6 C: 1s 2 2s 2 2p 2 1s 2 2s 2 2p 6 [Ne] Luisove strukturne formule

Transcript of H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He]...

Page 1: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H H+ H H1s2 [He]1s2

NASTANAK KOVALENTNE VEZE

bull Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem endash koji potiču od dva atoma

bull Luisova Elektronska teorija valence ndash kovalentna veza nastaje stvaranjem zajedničkih elektronskih parova čime atomi postižu stabilnu elektronsku konfiguraciju plemenitog gasa

Elektronska gustinau molekulu H2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F

H + F

H

NASTANAK KOVALENTNE VEZE

1s22s22p6

[Ne]1s2

[He]

C 4H +

C H HH

H6C 1s22s22p2 1s22s22p6 [Ne]

Luisove strukturne formule

HndashFHndashH

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

kovalentna veza(zajednički elektronski par)

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

F

HH H

slobodni elektronski parovi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

O

ndash ndashH H

HN

ndash ndash Hndash

H

[O

ndashH] ndash

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

+

NndashH Hndash

H

ndashHndash

jednostruke veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

dvostruka veza

ndashndashNndashN trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

ndashndashO O

ndashH Cl jednostruka veza

pravilo okteta

bull Svaki atom je okružen sa 8 endash odnosno 4 elektronska para (izuzetak H) rarrpostignut oktet elektrona i stabilna konfiguracija

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

7654321Broj valentnih endash

171615141321Grupa

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Pri pisanju Luisovih struktura potrebno jeOdrediti broj valentnih elektrona

ndash anjonima se dodaje endash za svako negativno naelektrisanjendash katjonima se oduzima endash za svako pozitivno naelektrisanje

Nacrtati strukturnu formulu čestice povezujući atome jednostrukim vezamaOdrediti broj valentnih elektrona preostalih za dalju raspodeluOdrediti broj valentnih elektrona potrebnih za dostizanje okteta kod svakog atoma

ndash rasporediti slobodne elektronske parovendash ukoliko je broj manji rasporediti višestruke veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 6 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 14

2 strukturna formula[ClndashO]ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 14 ndash 2 = 12

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet6 (za Cl) + 6 (za O) = 12

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClOndash

[ClndashO]ndash

OndashClndashO O

ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 26 ndash 6 = 20

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 36 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 262 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet2 (za Cl) + 36 (za O) = 20

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO3ndash

OndashClndashO O

ndash

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 (za O) + 4 (za S) = 16

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18 ndash 4 = 14O ndash S ndash O

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 6 (iz S) + 26 (iz O) = 182 strukturna formula

jedna dvostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula SO2

SO O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 = 12

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 10 ndash 2 = 8N ndash N

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 25 = 102 strukturna formula

jedna trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula N2

N ndash Nndashndash

bull Stvarna strukturane može da se prikaže jednom Luisovom strukturnom formulom već rezonantnim oblicima

predstavlja sredinu između krajnjih struktura ndash rezonantni hibrid

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

SO O

SO O

rezonantne strukture

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da u molekulu SO2 postoji samo jedna vrsta veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da su u jonu NO3ndash sve veze identične

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

bull Rezonantni oblici se razlikuju samo po rasporedu elektrona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati rezonantne strukture jona NO2ndash

ndashNO O

NO O

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

bull Odstupanja od pravila okteta se javljaju kadapostoji manjak elektrona (elektron-deficitarna jedinjenja)postoji višak elektrona (elektron-suficitarna jedinjenja)postoji neparan broj elektrona

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 2: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

HndashFHndashH

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

kovalentna veza(zajednički elektronski par)

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

F

HH H

slobodni elektronski parovi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

O

ndash ndashH H

HN

ndash ndash Hndash

H

[O

ndashH] ndash

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

+

NndashH Hndash

H

ndashHndash

jednostruke veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

dvostruka veza

ndashndashNndashN trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

ndashndashO O

ndashH Cl jednostruka veza

pravilo okteta

bull Svaki atom je okružen sa 8 endash odnosno 4 elektronska para (izuzetak H) rarrpostignut oktet elektrona i stabilna konfiguracija

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

7654321Broj valentnih endash

171615141321Grupa

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Pri pisanju Luisovih struktura potrebno jeOdrediti broj valentnih elektrona

ndash anjonima se dodaje endash za svako negativno naelektrisanjendash katjonima se oduzima endash za svako pozitivno naelektrisanje

Nacrtati strukturnu formulu čestice povezujući atome jednostrukim vezamaOdrediti broj valentnih elektrona preostalih za dalju raspodeluOdrediti broj valentnih elektrona potrebnih za dostizanje okteta kod svakog atoma

ndash rasporediti slobodne elektronske parovendash ukoliko je broj manji rasporediti višestruke veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 6 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 14

2 strukturna formula[ClndashO]ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 14 ndash 2 = 12

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet6 (za Cl) + 6 (za O) = 12

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClOndash

[ClndashO]ndash

OndashClndashO O

ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 26 ndash 6 = 20

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 36 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 262 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet2 (za Cl) + 36 (za O) = 20

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO3ndash

OndashClndashO O

ndash

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 (za O) + 4 (za S) = 16

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18 ndash 4 = 14O ndash S ndash O

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 6 (iz S) + 26 (iz O) = 182 strukturna formula

jedna dvostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula SO2

SO O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 = 12

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 10 ndash 2 = 8N ndash N

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 25 = 102 strukturna formula

jedna trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula N2

N ndash Nndashndash

bull Stvarna strukturane može da se prikaže jednom Luisovom strukturnom formulom već rezonantnim oblicima

predstavlja sredinu između krajnjih struktura ndash rezonantni hibrid

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

SO O

SO O

rezonantne strukture

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da u molekulu SO2 postoji samo jedna vrsta veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da su u jonu NO3ndash sve veze identične

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

bull Rezonantni oblici se razlikuju samo po rasporedu elektrona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati rezonantne strukture jona NO2ndash

ndashNO O

NO O

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

bull Odstupanja od pravila okteta se javljaju kadapostoji manjak elektrona (elektron-deficitarna jedinjenja)postoji višak elektrona (elektron-suficitarna jedinjenja)postoji neparan broj elektrona

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 3: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

dvostruka veza

ndashndashNndashN trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

ndashndashO O

ndashH Cl jednostruka veza

pravilo okteta

bull Svaki atom je okružen sa 8 endash odnosno 4 elektronska para (izuzetak H) rarrpostignut oktet elektrona i stabilna konfiguracija

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

7654321Broj valentnih endash

171615141321Grupa

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Pri pisanju Luisovih struktura potrebno jeOdrediti broj valentnih elektrona

ndash anjonima se dodaje endash za svako negativno naelektrisanjendash katjonima se oduzima endash za svako pozitivno naelektrisanje

Nacrtati strukturnu formulu čestice povezujući atome jednostrukim vezamaOdrediti broj valentnih elektrona preostalih za dalju raspodeluOdrediti broj valentnih elektrona potrebnih za dostizanje okteta kod svakog atoma

ndash rasporediti slobodne elektronske parovendash ukoliko je broj manji rasporediti višestruke veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 6 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 14

2 strukturna formula[ClndashO]ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 14 ndash 2 = 12

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet6 (za Cl) + 6 (za O) = 12

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClOndash

[ClndashO]ndash

OndashClndashO O

ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 26 ndash 6 = 20

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 36 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 262 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet2 (za Cl) + 36 (za O) = 20

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO3ndash

OndashClndashO O

ndash

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 (za O) + 4 (za S) = 16

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18 ndash 4 = 14O ndash S ndash O

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 6 (iz S) + 26 (iz O) = 182 strukturna formula

jedna dvostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula SO2

SO O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 = 12

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 10 ndash 2 = 8N ndash N

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 25 = 102 strukturna formula

jedna trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula N2

N ndash Nndashndash

bull Stvarna strukturane može da se prikaže jednom Luisovom strukturnom formulom već rezonantnim oblicima

predstavlja sredinu između krajnjih struktura ndash rezonantni hibrid

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

SO O

SO O

rezonantne strukture

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da u molekulu SO2 postoji samo jedna vrsta veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da su u jonu NO3ndash sve veze identične

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

bull Rezonantni oblici se razlikuju samo po rasporedu elektrona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati rezonantne strukture jona NO2ndash

ndashNO O

NO O

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

bull Odstupanja od pravila okteta se javljaju kadapostoji manjak elektrona (elektron-deficitarna jedinjenja)postoji višak elektrona (elektron-suficitarna jedinjenja)postoji neparan broj elektrona

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 4: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 6 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 14

2 strukturna formula[ClndashO]ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 14 ndash 2 = 12

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet6 (za Cl) + 6 (za O) = 12

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClOndash

[ClndashO]ndash

OndashClndashO O

ndash

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 26 ndash 6 = 20

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 7 (iz Cl) + 36 (iz O) + 1 (od naelektrisanja) = 262 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet2 (za Cl) + 36 (za O) = 20

nema višestrukih veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO3ndash

OndashClndashO O

ndash

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 (za O) + 4 (za S) = 16

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18 ndash 4 = 14O ndash S ndash O

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 6 (iz S) + 26 (iz O) = 182 strukturna formula

jedna dvostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula SO2

SO O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 = 12

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 10 ndash 2 = 8N ndash N

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 25 = 102 strukturna formula

jedna trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula N2

N ndash Nndashndash

bull Stvarna strukturane može da se prikaže jednom Luisovom strukturnom formulom već rezonantnim oblicima

predstavlja sredinu između krajnjih struktura ndash rezonantni hibrid

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

SO O

SO O

rezonantne strukture

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da u molekulu SO2 postoji samo jedna vrsta veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da su u jonu NO3ndash sve veze identične

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

bull Rezonantni oblici se razlikuju samo po rasporedu elektrona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati rezonantne strukture jona NO2ndash

ndashNO O

NO O

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

bull Odstupanja od pravila okteta se javljaju kadapostoji manjak elektrona (elektron-deficitarna jedinjenja)postoji višak elektrona (elektron-suficitarna jedinjenja)postoji neparan broj elektrona

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 5: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 (za O) + 4 (za S) = 16

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18 ndash 4 = 14O ndash S ndash O

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 6 (iz S) + 26 (iz O) = 182 strukturna formula

jedna dvostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula SO2

SO O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet26 = 12

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 10 ndash 2 = 8N ndash N

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 25 = 102 strukturna formula

jedna trostruka veza

LUISOVE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu molekula N2

N ndash Nndashndash

bull Stvarna strukturane može da se prikaže jednom Luisovom strukturnom formulom već rezonantnim oblicima

predstavlja sredinu između krajnjih struktura ndash rezonantni hibrid

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

SO O

SO O

rezonantne strukture

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da u molekulu SO2 postoji samo jedna vrsta veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da su u jonu NO3ndash sve veze identične

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

bull Rezonantni oblici se razlikuju samo po rasporedu elektrona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati rezonantne strukture jona NO2ndash

ndashNO O

NO O

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

bull Odstupanja od pravila okteta se javljaju kadapostoji manjak elektrona (elektron-deficitarna jedinjenja)postoji višak elektrona (elektron-suficitarna jedinjenja)postoji neparan broj elektrona

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 6: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

bull Stvarna strukturane može da se prikaže jednom Luisovom strukturnom formulom već rezonantnim oblicima

predstavlja sredinu između krajnjih struktura ndash rezonantni hibrid

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

SO O

SO O

rezonantne strukture

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da u molekulu SO2 postoji samo jedna vrsta veze

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Empirijski je utvrđeno da su u jonu NO3ndash sve veze identične

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

N

O

O O

ndash

bull Rezonantni oblici se razlikuju samo po rasporedu elektrona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati rezonantne strukture jona NO2ndash

ndashNO O

NO O

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

bull Odstupanja od pravila okteta se javljaju kadapostoji manjak elektrona (elektron-deficitarna jedinjenja)postoji višak elektrona (elektron-suficitarna jedinjenja)postoji neparan broj elektrona

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 7: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

REZONANTNE STRUKTURNE FORMULE

bull Prikazati rezonantne strukture jona NO2ndash

ndashNO O

NO O

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

bull Odstupanja od pravila okteta se javljaju kadapostoji manjak elektrona (elektron-deficitarna jedinjenja)postoji višak elektrona (elektron-suficitarna jedinjenja)postoji neparan broj elektrona

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 8: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

H ndash O ndash B ndash O ndash H O H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

B

F

F F

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 2 i 13 grupe Periodnog sistema (npr BeF2 BF3)ndash centralni atom je okružen sa manje od 8 valentnih endashndash empirijski je utvrđeno da nemaju višestruke veze

5B 1s22s22p14Be 1s22s2

ELEKTRON-DEFICITARNA JEDINJENJAndash da bi postigla stabilnu (oktetnu) elektronsku konfiguraciju mogu da grade

kovalentnu vezu sa molekulima ili jonima u kojima postoji slobodan endash parndash DONORSKO-AKCEPTORSKA ili KOORDINATIVNA VEZAndash kada nastane ne razlikuje se od obične kovalentne veze

FndashB

F

F F

BF3 + Fndash rarr [BF4]ndashFndash ndash donor elektronskog paraB ndash akceptor elektronskog para

+

ndash

BF F

F

F

rarr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 9: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJAndash jedinjenja elemenata 15 16 17 i 18 grupe Periodnog sistema

(npr PCl5 SF4 SF6 SbF5 ClF3 XeF4)ndash centralni atom je okružen sa više od 8 valentnih endashndash centralni atom je najčešće jedan od sledećih elemenata

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeITeSb5 periodaKrBrSeAs4 perioda

ClSP3 perioda18 grupa17 grupa16 grupa15 grupa

ndash ovi atomi imaju prazne d-orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja(3d 4d 5d) koje se koriste za nastanak veza

F F ndash Xe ndash F

F

15P 1s22s22p63s23p316S 1s22s22p63s23p4

F F ndash Xe ndash F

F

ELEKTRON-SUFICITARNA JEDINJENJA

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

XeF4

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 46 (za F) = 24

4 elektrona viška(2 slobodna endash para)

1 broj valentnih elektrona 8 (iz Xe) + 47 (iz F) = 362 strukturna formula

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 36 ndash 8 = 28

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 10: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

IZUZECI OD PRAVILA OKTETA

NO broj valentnih elektrona rarr 5 + 6 = 11

NO2 broj valentnih elektrona rarr 5 + 62 = 17

neparan brojvalentnih endash

ndash Luisova strukturna formula ndash neparan broj valentnih endash se dodeljujemanje elektronegativnom atomu

NO O

NO O

N= O

JEDINJENJA SA NEPARNIM BROJEM ELEKTRONAndash jedinjenja elemenata iz susednih grupa (npr NO NO2 Cl2O ClO2)ndash imaju nesparene endash (i time izražena magnetna svojstva) rarr paramagneticindash jedinjenja sa nesparenim elektronima rarr SLOBODNI RADIKALIndash veoma su nestabilni reaktivni i pokazuju težnju ka dimerizaciji

3 broj elektrona preostalih za raspodelu 24

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu jona ClO4ndash

1 broj valentnih elektrona 322 strukturna formula

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 24

nema višestrukihveza

OOndashClndashO

O

ndash

ndash

OOndashClndashO

O

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 11: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 203 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

1 broj valentnih elektrona 242 strukturna formula

jedna dvostruka veza

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture molekula SO3

PRIMERI

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

S

O

O O

(a)

[CndashN]ndashndashndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu CNndash-jona

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash

C

O

O O

2ndash(b)

OO O

OO O

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu i rezonantne strukture (a) molekula ozona (b) CO3

2ndash-jona

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 12: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

PRIMERI

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu I3ndash-jona

4 broj elektrona potrebnih da svaki atom postigne oktet 16

2 elektrona viška(još 1 slobodan endash par)

1 broj valentnih elektrona 222 strukturna formula3 broj elektrona preostalih za raspodelu 18

[ I ndash I ndash I ]ndash

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Koristi se za procenu realnosti (verovatnosti) neke Luisove strukturebull Predstavlja razliku između broja valentnih elektrona u slobodnom atomu i

broja elektrona koji tom atomu formalno pripadaju prema Luisovoj strukturibull Elektroni koji formalno pripadaju atomu

slobodni elektroni koje se nalaze na tom atomupolovina elektrona koje atom deli sa drugim atomima

bull Formalno naelektrisanje (Cf)== broj valentnih endash ndash (broj slobodnih endash + frac12 broja zajedničkih endash)

bull Verovatnija je ona Luisova struktura kod kojesu formalna naelektrisanja atoma bliža nulise negativno formalno naelektrisanje nalazi na najelektronegativnijem atomu

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 13: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

H H ndash C ndash O ndash H

H

(C) Cf = 4 ndash (0 + 82) = 0

bull Na osnovu formalnog naelektrisanja atoma proceniti koja je struktura metanola (CH4O) verovatnija

H ndash C ndash O ndash H H H

(O) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(C) Cf = 4 ndash (2 + 62) = ndash1

(O) Cf = 6 ndash (2 + 62) = 1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Izračunati formalno naelektrisanje atoma u jonu ClO3ndash i prikazati najverovatniju

strukturu

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 62) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 82) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 14: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OndashClndashO O

ndash

ndash

(0)

(0) (ndash1)(0) Zbir formalnih naelektrisanja atoma

mora biti jednak naelektrisanju jona

bull Verovatnija struktura rarr negativno formalno naelektrisanje na elektronegativnijem atomu

bull Empirijski je utvrđeno da su sve tri veze iste Prava struktura je negde između (endash su delokalizovani struktura je rezonantna)

(Cl) Cf = 7 ndash (2 + 122) = ndash1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0 OndashClndashO

O

ndash

ndash ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu SO42ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash S ndashO

O

2ndash(S) Cf = 6 ndash (0 + 82) = 2

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(S) Cf = 6 ndash (0 + 102) = 1

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash S ndashO

O

2ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 15: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

(S) Cf = 6 ndash (0 + 122) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

OO ndash S ndashO

O

2ndashndashndash

(0)(0)

(ndash1)

(0)

(ndash1)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

FORMALNO NAELEKTRISANJE

bull Prikazati Luisovu strukturnu formulu PO43ndash-jona izračunati formalno

naelektrisanje atoma u jonu i prikazati najverovatniju strukturu

OOndash P ndashO

O

3ndash(P) Cf = 5 ndash (0 + 82) = 1

(O) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

(P) Cf = 5 ndash (0 + 102) = 0

(OII) Cf = 6 ndash (4 + 42) = 0

OOndash P ndashO

O

3ndashndash

(OI) Cf = 6 ndash (6 + 22) = ndash1

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 16: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

bull Kod molekula (i jona) sa tri i više atoma (2ndash6 kovalentnih veza) građa se može predvideti pomoću modela VSEPR (Valence Shell Electron Pairs Repulsion) ndashmodela odbijanja elektronskih parova u valentnoj ljusci

elektronski parovi (slobodni ili u vezama) međusobno se odbijaju i teže da se maksimalno udalje jedni od drugih

bull Postoje dve mogućnosticentralni atom nema slobodne endash parovecentralni atom ima slobodne endash parove

~ geometrijski oblik molekula (prostorni izgled)

X2 X ndash X

bull Dvoatomni molekul (jedna kovalentna veza) Cl2 HCl itd rArr linearna građa

ako centralni atom nema slobodne elektronske parove za molekule tipaAX2 AX3 AX4 AX5 i AX6 sa 2ndash6 jednostrukih kovalentnih veza

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

BeF2180ordmLinearnoAX2

BF3120ordmTrougaono planarno

AX3

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-deficitarni molekuli rArr linearna (AX2) i trougaono planarna (AX3) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 17: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH41095ordmTetraedarskoAX4

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Čestice tipa AX4 kod kojih je zadovoljeno pravilo okteta CH4 NH4+ SO4

2ndash rArrtetraedarska građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

PF5

90ordm120ordm180ordm

Trougaono bipiramidalno

AX5

SF6

90ordm180ordm

OktaedarskoAX6

SkicaPrimerOčekivani

ugao između veza

Usmerenje elektronskih

parovaTip

čestice

bull Elektron-suficitarni molekuli rArr trougaono bipiramidalna (AX5) i oktaedarska (AX6) građa

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 18: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

linearna(AX2)

trougaono planarna(AX3)

tetraedarska(AX4)

trougaono bipiramidalna(AX5)

oktaedarska(AX6)

A ndash centralni atomX ndash periferni atomi

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULAlinearna (AX2)

trougaono planarna (AX3)

tetraedarska (AX4)

trougaono bipiramidalna (AX5)

oktaedarska (AX6)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 19: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

ako centralni atom ima slobodne elektronske parovendash usmerenje svih endash parova (slobodnih i u vezi) je približno isto kao kod čestica koje nemaju slobodne endash parove (uglovi između veza su malo manji)

ndash je POTPUNO DRUGAČIJA (jer opisuje samo prisutne atome ne i slobodne endash parove)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3 BF3

N

ndash ndashH Hndash

HIsti broj endash parova

(slobodnih i u vezi) kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 20: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

NH3

N

ndash ndashH Hndash

H

GRAĐA MOLEKULA

trougaono piramidalna

ugao između veza ndash 107o

bull Slobodni endash parovi zauzimaju više prostora od zajedničkih pa su uglovi između veza manji nego kod tetraedra

BeF2

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

Isti broj endash parova (slobodnih i u vezi)

kao CH4

GRAĐA MOLEKULA

rArr rArr

O

ndash ndashH H

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 21: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H2O

GRAĐA MOLEKULA

O

ndash ndashH H

ugao između veza ndash 105o

savijena

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

GRAĐA MOLEKULA

CH4(AX4)

tetraedar1095o

NH3(AX3E)

trougaona piramida107o

H2O(AX2E2)

savijena građa105o

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 22: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

NH3Trougaona piramidalt 1095ordmAX3E

GeF2 SO2Savijenalt 120ordmAX2E

BF3 SO3Trougaono planarna120ordmAX33

CH4Tetraedar1095ordmAX4

lt 1095ordm

180ordm

Ugao između veza

4

2

Broj endash

parova

BeF2LinearnaAX2

H2OSavijenaAX2E2

PrimerGrađa molekulaTip čestice

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

GRAĐA MOLEKULA

A ndash centralni atomX ndash periferni atomiE ndash slobodni endash parovi

F ndash P ndash F F

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

H ndash Be ndash H

Tip

linearna

Ugao između veza

OF F

AX2E2

savijena

AX3E

trougaona piramida

lt 1095olt 1095o

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) BeH2 (b) OF2 (c) PF3 (d) PCl5 (e) XeF4 (f) I3ndash

BeH2(a) OF2(b) PF3(c)

Luisova struktura

AX2

Građa

180o

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 23: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Tip

trougaona bipiramida

PCl5(d)

Luisova struktura

AX5

Građa

PRIMERI

XeF4(e)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

F F ndash Xe ndash F

F

kvadratno planarna

Građa

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 24: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

I3ndash(f)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

Luisova struktura

PRIMERI

linearna

Građa

[ I ndash I ndash I ]ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

F ndash Be ndash F

CO2 O = C = O

linearna građa

GRAĐA MOLEKULA

ako postoje višestruke vezendash višestruka veza se ponaša kao jednostruka vezandash dodatni endash parovi nemaju uticaj na građu

dArr isto kao

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 25: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

(b) NO3ndash

AX3E AX3

trougaono planarnatrougaona piramida

lt 1095o

N = N = O

AX2

linearna

180o

Tip

Ugao između veza

PRIMERI

bull Odrediti građu čestica (a) ClO3ndash (b) NO3

ndash (c) N2O

Luisova struktura

Građa

ClO3ndash(a) N2O(c)

N

O

O O

ndash

OndashClndashO O

ndash

ndash

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

KOVALENTNA VEZA(I MOLEKUL)

POLARNAnesimetrična raspodela elektronamolekul ima pozitivno (δ+) i negativno(δndash) naelektrisane centre (polove) rarrdipol

NEPOLARNA

POLARNOST MOLEKULA

simetrična raspodela elektronamolekul nema pozitivno i negativno naelektrisane centreu molekulima sa dva identična atoma (H2 N2 O2 F2 itd)

Aδ+ndashBδndash harr A+Bndash

kovalentna veza jonska veza

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 26: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

bull DIPOLNI MOMENAT (micro) ndash mera polarnosti molekulandash veličina težnje molekula da se orijentiše u

električnom polju

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

HigraveFHδ+ndashFδndashF2 micro = 0

POLARNOST MOLEKULA

ndash +

OFF ON

HF micro ne 0

načini prikazivanja dipola

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

igraveeuml

BeF2 H2O

simetričan ndash nepolaran(dipoli se poništavaju)

savijen ndash polaran

igraveeuml

POLARNOST MOLEKULA

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 27: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

CHCl3CCl4

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

simetričan ndash nepolaran

POLARNOST MOLEKULA

tetraedar ndash polaran

Iako su veze polarne

simetrično su raspoređene rarr molekul je

nepolaran

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

AX2E AX3

savijena

AX2

linearna

SO O

B

F

F F

trougaono planarna

O = C = O

POLARAN NEPOLARAN NEPOLARAN

POLARNOST MOLEKULA

Tip

Građa

bull Molekuli tipa AX2 AX3 i AX4 rarr nepolarnibull Molekuli tipa AX2E AX2E2 i AX3E rarr polarni

bull Odrediti polarnost molekula (a) SO2 (b) BF3 (c) CO2

BF3(b)SO2(a) CO2(c)

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 28: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNAKOVALENTNA VEZVEZAA

C=S ∆χ = χ(S) ndash χ(C) = 25 ndash 25 = 0 nepolarna kovalentna vezaC=O ∆χ = χ(O) ndash χ(C) = 35 ndash 25 = 10 polarna kovalentna vezaHndashF ∆χ = χ(F) ndash χ(H) = 40 ndash 21 = 19 polarna kovalentna vezaLindashF ∆χ = χ(F) ndash χ(Li) = 40 ndash 10 = 30 jonska veza

bull ELEKTRONEGATIVNOST (χ) ndash mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze

bull Razlika elektronegativnosti elemenata u vezi ndash procena polarnosti kovalentne veze ∆χ = χBndash χA

POLARNOST KOVALENTNE VEZE

∆χ = 0 nepolarna kovalentna veza0 lt ∆χ lt 19 polarna kovalentna veza ∆χ gt 19 jonska veza

bull Što je veća razlika u elektronegativnosti elemenata u vezi veza je polarnija

(Aδ+ndashBδndash)

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

AB(g) rarr A(g) + B(g) Ed gt 0

ENERGIJA KOVALENTNE VEZE

bull Energija potrebna za raskidanje jednog mola kovalentnih veza u gasovitoj supstanci

tj za raskidanje kovalentne veze u jednom molu molekula AB i dobijanje po jednog mola atoma A i B u gasovitom stanju rarr disocijacija molekula

energija polarne kovalentne veze gt energije nepolarne kovalentne vezešto je veza polarnija energija veze je veća

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 29: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

DUŽINA KOVALENTNE VEZE

bull Rastojanje između jezgara atoma vezanih kovalentnom vezombull Manja je od zbira atomskih radijusa pojedinačnih atoma jer veza nastaje

preklapanjem atomskih orbitala

bull Zavisi od veličine atoma i reda vezeSa porastom veličine atoma dužina kovalentne veze raste (za isti red veze)Višestruke veze su kraće od jednostrukih (i jače)

CndashC C=C CequivCRed veze 1 2 3Dužina veze (pm) 154 134 120

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Niske temperature ključanja i topljenjaZato su na sobnoj trarr u gasovitom (niske Tb) ili tečnom stanju (niske Tm) ako su u čvrstom stanju rarr niske Tm

bull Nepolarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u nepolarnim rastvaračimane provode struju

bull Polarne kovalentne supstancedobro se rastvaraju u polarnim rastvaračima (pri čemu često jonizuju)rastvori (u kojima je došlo do jonizacije) provode struju rastopi ne

HCl(g) rarr H+(aq) + Clndash(aq)H2O

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 30: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

FIZIČKA SVOJSTVA KOVALENTNIH SUPSTANCI

bull Izuzeci ndash supstance sa trodimenzionalnim rasporedom kovalentnih veza tjumrežene kovalentne supstance (grafit dijamant SiO2)

visoke temperature topljenja ndash grafit i dijamant rarr Tm gt 3500 oC SiO2 rarr Tm = 1700 oC

nerastvornene provode struju (izuzev grafita)dijamant ndash najtvrđa poznata supstanca

grafit dijamant kvarc

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

bull Gotovo sve supstance koje se na 25 oC i pecirc nalaze u gasovitom ili tečnom stanju su molekulske supstance

sastoje od molekula u kojima su atomi vezani kovalentnim vezama

bull Čvrste supstance mogu bitimolekulskeumrežene supstance ndash atomi ili joni su raspoređeni u prostoru tako da grade kontinualnu mrežu (ldquorešetkurdquo)

ndash kovalentne jonske i metalne supstance

XX XX XXXX XX XXXX XX XX

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću

Page 31: H·· H H H‡/Opšta hemija I... · 2020. 2. 7. · KOVALENTNA VEZA H··+ H H:H 1s 1s2 [He] NASTANAK KOVALENTNE VEZE • Stabilna elektronska konfiguracija se postiže sparivanjem

KOVALENTNA VEZAKOVALENTNA VEZA

PODELA SUPSTANCI PREMA GRAĐI

M+ endash M+ endash

endash M+ endash M+

M+ endash M+ endash

M+ Xndash M+ Xndash

Xndash M+ Xndash M+

M+ Xndash M+ Xndash

XXXX

XXXX

umrežene kovalentnečvrste supstance jonske čvrste supstance metalne čvrste

supstance (metali)

kontinualna mreža

kovalentnih veza

jakim elektrostatičkim

privlačenjem suprotno

naelektrisani joni su povezani u rešetku

katjoni su pravilno raspoređeni u rešetki

a elektroni se slobodno kreću