HEMIJSKA VEZA
TA DRI STVARI (ATOME) ZAJEDNO ?
U OKVIRU OVOG POGLAVLJA EMO RADITI
Jonska i kovalentna veza.
Metalna veza.
Elektronska teorija hemijske veze.
Struktura molekula.
Meumolekulske interakcije.
TA JE HEMIJSKA VEZA?
Hemijske veze su sile koje dre zajedno atome u hemijskom jedinjenju
Za razlaganje jedinjenja na atome je potrebno utroiti energiju. Vezivanje sniava potencijalnu energiju jedinjenja u odnosu na atome.
Vrsta i jaina hemijskih veza esto odreuje osobine jedinjenja
Energija potrebna za razlaganje jedinjenja
na atome (kJ/mol)
AB(g) A(g) + B(g)
Jedinjenje Energija
NaF 136
Na2O 50
H2 435
Cl2 243
O2 498
N2 946
KAKO NASTAJU HEMIJSKE VEZE
Atomi otputaju, primaju ili dele elektrone u cilju postizanja elektronske konfiguracije
plemenitih gasova
U formiranju hemiskih veza uestvuju valencioni elektroni
VRSTE HEMIJSKIH VEZA
Postoje dva krajnja oblika spajanja i povezivanja atoma:
JONSKA VEZA potpuni prenos elektrona sa jednog atoma na drugi
KOVALENTNA VEZA elektroni se dele izmeu atoma
VEINA VEZA MEU ATOMIMA JE NEGDE IZMEU
LUISOVE STRUKTURE
Jednostavan nain prikazivanja
valencionih elektrona
G. N. Lewis G. N. Lewis
1875 1875 -- 19461946
PISANJE LUISOVIH STRUKTURA
x Napisati simbol
hemijskog elementa
svaki kvadrat moe da primi 2 elektrona
odrediti broj valencionih elektrona
poeti sa popunjavanjem
kvadrata ne praviti parove dok se ne mora
LUISOVI SIMBOLI
BROJ VALENCIONIH ELEKTRONA
JONSKA VEZA
elektronske kofiguracije Na i Cl
Na 1s22s22p63s1
Cl 1s22s22p63s3p5
ovi atomi daju jone sa sledeim elektronskim konfiguracijama
Na+ 1s22s22p6 isto kao [Ne]
Cl- 1s22s22p63s3p6 isto kao [Ar]
NASTAJANJE JONSKE VEZE
Na + Cl Na+
+ Cl
_
ENERGETIKA NASTAJANJA JONSKE
VEZE
Na(g) Na+(g) + e- +494 kJ/mol
Cl(g) + e- Cl-(g) -349 kJ/mol
Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) -787 kJ/mol
Zbirno: Na(g) + Cl(g) NaCl(s)
-642 kJ/mol
JONSKA JEDINJENJA GRADE GUSTO ZBIJENE KRISTALNE
REETKE KOJE SE SASTOJE OD POZITIVNIH I NEGATIVNIH JONA
ENERGIJA KRISTALNE REETKE
Energija kristalne (jonske) reetke je energija (promena entalpije) potrebna za
razdvajanje jednog mola jonskog
jedinjenja na jone
Energija kristalne reetke se poveava sa porastom naelektrisanja jona i smanjenjem
veliine jona
ENERGIJA KRISTALNE REETKE JE MERILO JAINE JONSKE VEZE
Jedinjenje Energija krist.
re. (kJ/mol)Temperatura
topljenja (oC)
MgO 3795 2852
NaF 910 993
NaCl 788 801
KCl 701 770
KBr 671 734
KOJI ELEMENTI GRADE JONSKU VEZU
Jonsku vezu grade elementi koji se jako razlikuju po svojstvima
Izraziti metali (levo u periodnom sistemu) i izraziti nemetali (desno u periodnom
sistemu)
KOJI ELEMENTI GRADE JONSKU VEZU
OSOBINE JEDINJENJA SA JONSKOM
VEZOM
Nije usmerena u prostoru (elektrostatiko privlaenje)
Imaju kristalnu strukturu
Visoka taka topljenja
Visoka taka kljuanja
Rastvaraju se u polarnim rastvaraima (voda)
Vodeni rastvori provode elektrinu struju
Rastopi jonskih jedinjenja provode elektrinu struju
KOVALENTNA VEZAATOMI DELE ELEKTRONE
NASTAJANJE KOVALENTNE VEZE
Elektroni u kovalentnoj vezi
PRAVILO OKTETA
Pravilo okteta reprezentativni elementi obino postiu elektronsku konfiguraciju plemenitih gasova (8 elektrona u spoljnom
nivou) i veini svojih jedinjenja
Elektroni u kovalentnoj vezi
Vezujui zajedniki elektronski par
Nevezujui slobodni elektronski par
Elektroni u kovalentnoj vezi
Elektroni u kovalentnoj vezi
Jo neki primeri
Elektroni u kovalentnoj vezi
NEPOLARNA I POLARNA KOVALENTNA
VEZA
POLARNA KOVALENTNA VEZA
Kovalentno vezivanje izmeu razliitihatoma dovodi do neravnopravne podele
elektrona
Neravnopravna podela elektrona dovodi do polarnosti veze
Jedan kraj veze ima veu gustinu elektrona od drugog kraja
POLARNOST VEZE
Kraj veze sa veom gustinom elektrona ima parcijalno negativno naelektrisanje (-)
Kraj veze sa manjkom elektrona ima parcijalno pozitivno naelektrisanje (+)
Parcijalna naelektrisanja znae da elektroni provode vie vremena oko pojedinog atoma nego oko oba atoma
H F
ELEKTRONEGATIVNOSTElektronegativnost je merilo relativne sposobnosti
atoma da privlai sebi elektrone zajednikog elektronskog para.
Vrednosti elektronegativnosti:
nalaze se u rasponu od 0,7 (Fr) do 4,0 (F)
poveavaju se u periodi (sa leva na desno)
smanjuju se u grupi (od vrha ka dnu)
vea vrednost elektronegativnosti znai da atom jae privlai elektrone
to je vea razlika u elektronegativnosti izmeu dva atoma (koji ine vezu) to je vea polarnost veze. Negativan kraj (-) je vie pomeren ka elektronegativnijem atomu.
Elektronegativnost i polarnost veze
Koja e veza biti polarnija u H F ili u H Cl?
H F 4,0 2,1 = 1,9
H Cl 3,0 2,1 = 0,9
Veza u HF je polarnija od veze u HCl.
Polarnost veze i dipolni momenat
Svaki molekul kod kojeg su centar
pozitivnog naelaktrisanja i centar
negativnog naelektrisanja
razdvojeni ima dipolni momenat.
Predstavlja se strelicom
koja je usmerena od + ka -
Svaki dvoatomni molekul sa
polarnom kovalentnom vezom
ima dipolni momenat.
DIPOLNI MOMENAT
Ako molekul ima vie od jedne polarne
kovalentne veze
onda se centri
pozitivnog i
negativnog
naelektrisanja
dobijaju na principu
slaganja sila.
DIPOLNI MOMENT
Dipolni moment se
definie kao proizvod
naelektrisanja i
rastojanja
centara
naelektrisanja
kod dipola.
DIPOLNI MOMENTDIPOLI U ELEKTRINOM POLJU
DIPOLNI MOMENT
Jedinica za dipolni moment je Debaj (D)
1 D = 3,33610-30 Cm
Jedinjenje (D) Razlika elektronegativnosti
HF 1.91 4.0 2.1 1.9
HCl 1.03 3.0 2.1 0.9
HBr 0.78 2.8 2.1 0.7
HJ 0.38 2.5 2.1 0.4
Geometrija molekule je bitan inilac koji odluuje da li e molekula imati dipolni moment
CO2 nema dipolni momenat.
Dipolni momenti se sabiraju vektorski.
Kvantno mehaniki model atoma i kovalentna veza
Teorija molekulskih orbitala
Pribliavanjem dva atoma dolazi do preklapanja atomskih orbitala sa
nesparenim elektronima
Preklapanje dovodi do formiranja molekulskih orbitala (MO)
Sabiranjem talasnih funkcija atomskih orbitala nastaju vezivne MO a
oduzimanjem antivezivne MO
Nastajanje molekula H2
Molekulske orbitale kod H2
Molekul H2 energetski dijagram
Preklapanje p orbitala
ATOMSKE I MOLEKULSKE ORBITALE
POREENJE
ATOMSKE ORBITALE: opisuju raspodelu elektrona oko pojedinog jezgra atoma ili
jona.
npr.: s, p... hibridne orbitale sp, sp2, sp3 ...
MOLEKULSKE ORBITALE: opisuju raspodelu elektrona oko dva (ili vie) jezgara atoma koji su povezani
npr.: i veze
i veze
veze prozilaze iz preklapanja atomskih orbitala uzdu ose koja povezuje dva jezgra atoma. Najvea gustina elektrona je izmeu jezgara, uzdu ose koja ih spaja.
veze proizolaze iz bonog preklapanja p p orbitala sa vorom uzdu ose spajanja. Elektroni se nalaze iznad i ispod ose spajanja.
Nastajanje vezas-s s-p p-p
Nastajanje veze
Hibridne orbitale
Hibridne orbitale nastaju hibridizacijom (meanjem) atomskih orbitala
Hibridizuju se atomske orbitale bliskih energija (veinom u okviru istog energetskog nivoa)
Broj hibridnih orbitala jednak je broju atomskih orbitala koje ulaze u proces hibridizacije
Hibridne orbitale su jednake i degenerisane tj. imaju istu energiju
Hibridizacija se odigrava samo prilikom hemijske reakcije
Vrsta hibridnih orbitala zavisi od vrste i broja atomskih orbitala koje se hibridizuju
Tipovi hibridnih orbitala : sp, sp2, sp3
Hibridizacija atomskih orbitalaPrimer ugljenika
C 1s22s22p2
osnovno stanje
2 nesparena edvovalentan
prelaz elektrona
4 nesparena ecetvorovalentan
hibridizacija4 hibridne orbitalejedna s + tri p sp3
sp3 hibridizacija
sp2 hibridizacija
sp hibridizacija
HIBRIDIZACIJA
Viestruke veze
Sve jednostruke veze su veze.
Dvostruka veza se sastoji od jedne veze i jedne veze.
Trostruka veza se sastoji od jedne veze i dve veze.
Dvostruka veza
primer etena
OBLICI MOLEKULA
Luisove strukture daju samo povezanost atoma
Oblik molekula odreuju uglovi veza
Teorija odbijanja valencionih elektronskih parova (VSEPR)
Molekul ima takav trodimenzionalni oblik gde je najmanje mogue meusobno odbijanje grupa elektrona.
OBLICI MOLEKULA
OBLICI MOLEKULA
Broj e-
parova
Oznaka Ime oblika Primeri
2 AX2 Linearni HgCl2 , ZnI2 , CS2 , CO2
3 AX3 Trigonalni planarni BF3 , GaI3
AX2E Ugaoni SO2 , SnCl2
4 AX4 Tetraedraski CCl4 , CH4 , BF4-
AX3E (Trigonalni) Piramidalni NH3 , OH3-
AX2E2 Ugaoni H2O , SeCl2
5 AX5 Trigonalni bipiramidalni PCl5 , PF5
AX4E Izdueni tetraedarski TeCl4 , SF4
AX3E2 T-oblik ClF3 , BrF3
AX2E3 Linearni I3- , ICl2
-
6 AX6 Octahedralni SF6 , PF6-
AX5E Kvadratni Piramidalni IF5 , BrF5
AX4E2 Kvadratni Planarni ICl4- , BrF4
-
Jo neki primeri
MEUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEUMOLEKULSKE INTERAKCIJEDIPOL DIPOL INTERAKCIJE
Privlane sile izmeu polarnih molekula
VODONINA VEZA
Vodonina veza je posebna vrsta dipol dipol interakcije izmeu vodonikovih atoma u polarnim N-H, O-H ili F-H vezama i elektronegativnih
atoma O, N ili F.
VODONINA VEZA
Vodonina veza kod vode
VODONINA VEZA
Vodonina veza u DNA
Tipovi i jaina vodonine vezeOpti tip: X H X
Tip veze Energija veze (kJ/mol)
F H F 29
O H O 25 33
O H N 29
N H F 21
N H O 8 17
N H N 8 17
METALNA VEZA Metalnu vezu ine delokalizovani elektroni
Kristalna reetka metala se sastoji od jona metala i delokalizovanih elektrona (elektronski gas)
Metalna veza nije usmerena u prostoru
Metalna veza objanjava sledee osobine metala: elektrina i toplotna provodljivost, fotoelektrini efekat, kovnost, sposobnost izvlaenja u ice i folije
Top Related