Kémia nem szakos hallgatóknak

Learning Objectives

  • Meghatározzuk az egyetlen kovalens kötést.
  • Rajzoljuk az egyetlen kovalens kötést tartalmazó molekulák Lewis pont szerkezetét.

Mi tartja össze a molekulákat?

Demokritosz úgy vélte, hogy az atomokat horgok tartják összeAz a gondolat, hogy az atomok nagyobb anyagokat alkotva kapcsolódnak össze, ilyen vagy olyan formában már régóta velünk van. A görög filozófus, Démokritosz (i. e. 460-370) úgy vélte, hogy az atomokon horgok vannak, amelyek lehetővé teszik az atomok egymáshoz kapcsolódását.

Ma úgy gondoljuk, hogy az atomokat kötések tartják össze, amelyek akkor jönnek létre, amikor két atom megosztja egymással az elektronjait, ami sokkal bonyolultabb kép, mint a Démokritosz által preferált egyszerű horgok.

A kovalens kötés akkor jön létre, amikor két, egy-egy elektronnal rendelkező pálya átfedi egymást. A hidrogénmolekula esetében ez a következőképpen ábrázolható:

A hidrogénmolekula elektronkonfigurációja

A H2-molekula kialakulásakor a közös elektronoknak ellentétes spinnel kell rendelkezniük, ezért az atom 1 s orbitálján ellentétes spinnel szerepelnek.

A halogének szintén egyszerű kovalens kötéseket alkotnak kétatomos molekuláikban. Bármely halogén atomjának, például a fluornak hét valenciaelektronja van. Párosítatlan elektronja a 2p orbitálon helyezkedik el.

A fluor molekula elektronkonfigurációja

A harmadik 2 p orbitálon lévő egyes elektronok a kovalens kötés kialakításához egyesülnek:

A fluor molekula elektroneloszlásának képe

1. ábra. Balra egy fluoratom hét valenciaelektronnal. Jobbra az F2 molekula.

A kétatomos fluor molekula (F2) egyetlen megosztott elektronpárt tartalmaz. Minden F atomnak három olyan elektronpárja is van, amelyek nem osztottak meg a másik atommal. A magányos elektronpár egy Lewis-féle elektronpontos szerkezetben olyan elektronpár, amely nem közös az atomok között. Az alább látható vízmolekulában lévő oxigénatomnak két magányos elektronpárja van. Minden F atomnak három magányos párja van. A kovalens kötésben lévő két elektronnal kombinálva minden F atom a nyolcas szabályt követi.

Mintafeladat: Lewis elektronpontos szerkezetek

Rajzold meg a víz Lewis elektronpontos szerkezetét.

1. lépés: Sorolja fel az ismert mennyiségeket és tervezze meg a feladatot

Ismert

  • a víz molekuláris képlete = H 2 O
  • 1 O atom = 6 valenciaelektron
  • 2 H atom = 2 × 1 = 2 valenciaelektron
  • a valenciaelektronok teljes száma = 8

A periodikus rendszer segítségével határozza meg az egyes atomok valenciaelektronjainak számát és a valenciaelektronok teljes számát. Rendezd el az atomokat és oszd el az elektronokat úgy, hogy minden atom a nyolcados szabályt kövesse. Az oxigénatomnak 8 elektronja lesz, míg a hidrogénatomoknak egyenként 2.

2. lépés: Megoldás

Az egyes atomok elektronpontdiagramjai:

Lewis elektronpontdiagramjai a hidrogénhez és az oxigénhez

Minden hidrogénatom az egyetlen elektronjával kovalens kötést fog kialakítani azzal az oxigénatommal, amelynek egyetlen elektronja van. Az így kapott Lewis elektronpontszerkezet:

Víz Lewis elektronpontszerkezete

3. lépés: Gondolkodj el az eredményeden.

Az oxigénatom a nyolcas szabályt követi két kötőelektron-párral és két magányos elektronpárral. Minden hidrogénatom a nyolcas szabályt követi egy kötő elektronpárral.

Összefoglaló

  • A kovalens kötések akkor jönnek létre, amikor két atom elektronjai átfedő pályákat alkotnak.
  • Lone pair electrons in an atom are not shared with another atom.

Practice

Read the article and practice drawing Lewis structures for some of the single covalent bond compounds listed at the end.

http://www2.fiu.edu/~landrumj/LewisStructures.pdf

Review

  1. How does a covalent bond form?
  2. What do the spins of the shared electrons need to be?
  3. Do lone pair electrons form covalent bonds?

Glossary

  • lone pair: A pair of electrons in a Lewis electron-dot structure that is not shared between atoms.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük