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