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

Az előadások a következő témára: "Elsőrendű és másodrendű kémiai kötések Hidrogén előállítása A hidrogén tulajdonságai Kölcsönhatások a hidrogénmolekulák között A hidrogénmolekula elektroneloszlása."— Előadás másolata:

1

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

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

4 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.

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

6 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.

7 H 2 előállítása kénsavval

8 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.

9 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.

10 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.

11 A hidrogénmolekula elektroneloszlása

12 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

13 Kísérlet Tartsunk vékonyan folyó vízsugár közelébe megdörzsölt műanyag vonalzót!

14 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.

15 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.

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

17

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

19 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.

20

21

22 „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.

23

24