Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az anyagszerkezet alapjai II. Kötések. Kötéstípusok Elsődleges kötés: kötési energia: egy kötés szétszakításához szükséges munka (eV), 6  10 23 -szoros:

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Az anyagszerkezet alapjai II. Kötések. Kötéstípusok Elsődleges kötés: kötési energia: egy kötés szétszakításához szükséges munka (eV), 6  10 23 -szoros:"— Előadás másolata:

1 Az anyagszerkezet alapjai II. Kötések

2 Kötéstípusok Elsődleges kötés: kötési energia: egy kötés szétszakításához szükséges munka (eV), 6  szoros: (kJ/mol) 100 – 600 kJ/mol Ionos Kovalens Fémes A potenciális energia változása a kötés kialakulása során

3 Elektronegativítás EN Atomok kémiai viselkedésére jellemző szám Az atomtörzs (mag és a lezárt héjak) mennyire vonzza a kötésben résztvevő elektronokat Pauling (1935): legerősebben vonzó:F  4 leggyengébb:K  1 Többi elemé a tulajdonságok szerint periodikusan változik

4

5 Ionos kötés EN különbség nagy Kis EN-ú partner lead, a nagy EN-ú felvesz 1 (2, max.3 elektront) Összetartó: Coulomb erő Nincs elkülönült molekula NaCl kristály

6 Fémes kötés Minden reakciópartner kis EN-ú Mind lead elektront Szabad elektronfelhő Pozitív fémionok Nincs kitüntetett irány Legszorosabb illeszkedés

7 Kovalens kötés Mindkét partner nagy EN Közös elektronpár(ok) molekulapályán Kötő elektronpár megtalálási valószínűsége a két atommag között nagy Irányított kötés, szigorúan adott kötési szög Laza helykitöltés A H 2 lehetsége molekulapályái: ellentétes spin  kötő pálya párhuzamos spin  lazító pálya

8 A kovalens kötés típusai Homopoláros: pl. H 2, O 2, Cl 2, C-C kötés a szerves molekulákban. A töltéseloszlás szimmetrikus Poláros (heteropoláros): pl. H 2 O, HCl, SiO 2 A kötő elektronpár(ok) nagyobb valószínűséggel a nagyobb EN-ú atom közelében található(k). Következmény: dipólus molekula, nagyobb permittivitású anyag (pl. víz: ε r = 81)

9 A σ és π kötések Két atom közt kialakuló kötések közül az első mindig szigma-kötés, a többi pedig pi-kötés. A π pályákon az elektronok messzebb kerülnek az atommagoktól, ezért gyengébb az összetartó erejük. Nagy atomoknál ki sem alakul ilyen kötés. A két kötés együttes ereje viszont nagyobb, mint az egyszeres kötésé.

10 Szigma kötésnek (  -kötés): az a kovalens kötés, mikor a kovalens kötés a két atommag közötti tengely mentén jön létre. Két s-atompálya átfedésével, illetve két azonos p- orbitál átfedésével jöhetnek létre  -kötés: többszörös kovalens kötés kialakításakor a második ill. a harmadik kovalens kötés –a molekula alatt és felett ill. előtte és mögötte alakul ki. –  - kötés energiája mindig kisebb, mint az először kialakuló  -kötésé. A σ és π kötések

11 Egyszeres,  kötés: –Az első elektronpár mindig  –Tengelyszimmetrikus –Lehet: s-s, s-p, p-p elektronok között –A kötő elektronpár ellentétes spínű

12 Kettős kötés  –Csak p-p elektronok között –Tükörszimmetrikus –Gyengébb, mint a  –Max kötés:  +  +  Hármas kötés az acetilén molekulában

13 Konjugált kötés Ha egy lánc vagy gyűrűs molekulában minden második kötés kettős, akkor ezt konjugált kötésnek nevezzük. A π kötést alkotó elektronok többcentrumú molekulapályára kerülnek, ami az anyagok jelentős színváltozásában, vezetőképesség stb. változásában nyilvánulhat meg.

14 Delokalizált kötés Konjugált  kötésrendszer szerves molekulákban - C = C – C = C – C = C -, benzolban Szervetlen molekulákban, ionokban CO 3 2-, NO 3 -

15 Vezető polimerek Polimer makromolekulák vagy kisebb szerves molekulák Konjugált kötésrendszer Félvezető vagy 1 dimenziós fémes vezetés Adalékolható p, n félvezetővé Alkalmazás: LED, display, napelem, akkumulátor, érzékelő

16 A N 2 molekula hármas kötésének kialakulása elfoglalt üres kötő lazító ( σ 2p z ) 2 2p y 2p x 2p z 2p y 2p x 2p z   2p x,y ) 4 π * 2p x,y 2p z 2p y 2p x 2p z 2p y 2p x  * 2p z N atom

17 Hibrid pályák, molekula-geometria A kötő és nem kötő elektronok egymást taszító hatása miatt az atom igyekszik a legjobb térkihasználásra. Az eredeti s és p pályák helyett ezek kombinációjából hibrid pályák jönnek létre és ezek képeznek kötést. Ez dönti el a molekula geometriai elrendezését.

18 Hibrid pályák - példák Az etilén szerkezete Sík, 120° vegyértékszög Líneáris molekula

19 Elsődleges kötések - összefoglalás A reakciópartnerek EN- a dönti el a kötés típusát Léteznek tiszta ionos, kovalens, fémes kötések, de léteznek átmeneti típusok A geometriai elrendezést –A sztöchiometriai arányok –A kovalens kötésszög –Az atomok (ionok) méretaránya határozza meg A 3. periódus elemeinek egymás között kialakuló kötései

20 Másodlagos kötések Molekulák között Sokkal gyengébb, mint az elsődleges 1.H-híd: 8 – 40 kJ/mol A proton (H + ) az elektronpárhoz hasonlóan viselkedve hoz létre kötést. Csak a legnagyobb EN-ú elemek közöt: F, O, N, (Cl) Fontos biokémiai rendszerekben (pl. DNS), polimerekben: pl. nylon

21 2. Van der Waals kötés 1.Orientációs hatás: két dipól molekula között 2.Indukciós hatás: egy dipól molekula töltésmegosztást indukál a szomszédos apoláros molekulákban 3.Diszperziós hatás: két apoláros molekula között fellépő (mélyebb kvantummechanikai ismeretekkel értelmezhető) vonzás.

22 Kötéstípusok KötéstípusPéldaKötési energia [KJ/mol] Olvadásp. [C] Ionos NaCl, MgO Kovalens Si C (gyémánt) >3550 Fémes Fe W Van der Waals Ar Cl 2 7, Hidrogén NH 3 H 2 O Forrás: Dr Tóth Tamás, Anyagtan


Letölteni ppt "Az anyagszerkezet alapjai II. Kötések. Kötéstípusok Elsődleges kötés: kötési energia: egy kötés szétszakításához szükséges munka (eV), 6  10 23 -szoros:"

Hasonló előadás


Google Hirdetések