Elsőrendű és másodrendű kémiai kötések Hidrogén előállítása A hidrogén tulajdonságai Kölcsönhatások a hidrogénmolekulák között A hidrogénmolekula elektroneloszlása Apoláris molekulák

A vízmolekula egyenlőtlen elektroneloszlása Poláris molekulák Kölcsönhatások vízmolekulák között „Hasonló a hasonlóban oldódik jól”

Elsőrendű és másodrendű kémiai kötések A molekulában az atomokat elsőrendű kémiai kötés, a kovalens kötés tartja össze. A molekulák között azonban ennél jóval gyengébb kötőerők, úgynevezett másodrendű kémiai kötések alakulnak ki.

Másodrendű kémiai kötések Ezek erőssége alapvetően meghatározza, hogy egy anyag molekulái közönséges hőmérsékleten és nyomáson szétrepkednek, egymáson elgördülnek vagy kristályrácsba rendeződnek.

Kísérlet: hidrogén előállítása Kémcsőben lévő cinkszemcsékre öntsünk híg sósavat! Figyeljük meg a képződő gáz fizikai tulajdonságait, majd tartsunk a kémcső szájához égő gyufát! Cink és sósav reakciójakor hidrogén keletkezik.

H 2 előállítása kénsavval

A hidrogén tulajdonságai Színtelen, szagtalan, vízben nem oldódó gáz. A vizes oldatból kibuborékol, és mivel sűrűsége kisebb a levegőénél, felfelé száll. Meggyújtva a levegő oxigénjével pukkanó hang kíséretében vízzé egyesül.

Kölcsönhatások a hidrogénmolekulák között A hidrogént nagyon alacsony hőmérsékletre (–252,7 °C-ra) kell hűteni ahhoz, hogy molekulái egymáshoz kapcsolódjanak. A gáz ekkor cseppfolyósodik. A kis tömegű, gyorsan mozgó hidrogénmolekulák között szobahőmérsékleten gyakorlatilag nem alakul ki kölcsönhatás.

A hidrogénmolekula elektroneloszlása A negatív töltésű elektronok mindkét atommag körül egyenlő mértékben tartózkodnak, így egyik hidrogénatom körül sem alakul ki nagyobb „elektronsűrűség”, mint a másik körül. A molekula elektroneloszlása egyenletes.

A hidrogénmolekula elektroneloszlása

Apoláris molekulák Azokat a molekulákat, amelyekben a kötő elektronok eloszlása egyenletes, apoláris (azaz pólus nélküli) molekuláknak nevezzük. Pl. H 2, Cl 2, Br 2, I 2, O 2, N 2

Kísérlet Tartsunk vékonyan folyó vízsugár közelébe megdörzsölt műanyag vonalzót!

Megfigyelések A kísérlet során két fontos megfigyelést is tehetünk. 1. A vízsugárban lévő molekulák – a hidrogéntől eltérően – együtt maradnak. Közöttük tehát erősebb kölcsönhatások hatnak, mint a hidrogénmolekulák között. 2. Az elektromosan feltöltött vonalzó eltéríti a vízsugarat, a vízmolekulákban tehát valószínűsíthetően nem egyenletes az elektroneloszlás.

A vízmolekula egyenlőtlen elektroneloszlása A vízmolekulában a kötést létesítő elektronok az oxigénatom felé tolódnak el, mert az oxigénatom jobban vonzza azokat, mint a hidrogénatomok. Ennek következtében az oxigénatom környezetében negatív, a hidrogénatomok környezetében pedig pozitív töltéstöbblet alakul ki.

A vízmolekula egyenlőtlen elektroneloszlása Az egyenlőtlen töltéseloszlás miatt a vízmolekula pólusokkal rendelkező, azaz poláris.

Poláris molekulák Azokat a molekulákat, amelyekben a kötő elektronok eloszlása egyenlőtlen, poláris molekuláknak nevezzük. Pl. HCl, H 2 O, NH 3

Kölcsönhatások vízmolekulák között A poláris vízmolekulák ellentétes pólusaikkal összekapcsolódnak, így a halmazban együtt maradnak. A vízmolekulák között tehát erős másodrendű kémiai kötések alakulnak ki. Ennek a következménye, hogy a víz magas forráspontú (100 °C) folyadék.

„Hasonló a hasonlóban oldódik jól” Ez azt jelenti, hogy a poláris molekulákból álló anyag a poláris molekulákból álló oldószerben, az apoláris molekulákból álló anyag az apoláris molekulákból álló oldószerben oldódik jól.