Transcript for:
Kemiska Bindningar och Molekyler

”En delokaliserad elektron är en elektron i en atom, jon eller molekyl som inte är kopplad till en enda atom eller kovalent bindning

ANNAT:

Masstal Summan av antalet protoner och neutroner i atomkärnan Atomnummer Antalet protoner, avgör vilket grundämne.

Vilka grundämnen bildar 2-atomiga molekyler? H, O, N, F, Cl, Br, I. “HON” - halogenerna. (Måste lära sig utantill)

Avgöra om jon eller molekyl: En jon innehåller alltid en metaller En molekyl innehåller aldrig en metall. Laddningen:

  • Jon har alltid laddning, + eller -. T.ex OH⁻, Na⁺, eller Cl⁻.
  • Molekyl är neutral, ingen laddning. T.ex. H2O, CH3OH (metanol), eller CO2. Kolla vad det är för ämne:
  • om det är ett salt eller metall+ icke metall är det jon. Ex Na + Cl → NaCl
  • Om det är en organisk förening, dvs innehåller kol och väte, är det nästan alltid en molekyl. Formeln
  • Om formeln innehåller en laddning, är det en jon.
  • Om formeln bara visar atomer utan laddning, är det en molekyl. Ex: OH⁻ → hydroxidjon (jon, negativ laddning) CH3OH → metanol (molekyl, neutral) Na⁺ → natriumjon (jon, positiv laddning) H2O → vatten (molekyl, neutral)

Kap 4 Kemiska bindningar s.88-122, rutan högst upp s.123, 124-131, 137-145, rolig tecknad katt, söt vektorillustration i platt stil ... Jonbindning, kristallstruktur En jonbindning är attraktionskraften mellan de positiva och negativa jonerna. Metaller bildar alltid positiva joner (se gamla anteckningar). Icke-metaller bildar negativa joner, de tar upp elektroner. I en jonbindning arrangerar sig jonerna i en regelbunden tredimensionell struktur som kallas för en kristallstruktur.

Grupp exempel Hur många V.E avger/tar den upp? 1 Na+ Avger 1 2 Mg2+ Avger 2 3 Al3+ Avger 3 14 BILDAR OGÄRNA (elektroner?)

15
N3-
Tar upp 3
16
O2-
Tar upp 2
17
F-
Tar upp 1

Joners namn, formler och laddning
Jonföreningarnas egenskaper I en jonförening bryts jonbindningar vid fasövergångar, (ex smältning).

Namngivning joner: De positiva joner har samma namn som grundämnet. Ex Na+ heter natriumjon. Ca2+ heter kalciumjon. De negativa jonerna (av grundämnena) får ändelserna -id. Halogenerna: F- Fluoridjon I- jodidjon Cl- Kloridjon Br- Bromidjon “Specialnamn” N3- = Nitridjon O2- = Oxidjon S2- = Sulfidjon

Jonföreningarnas formelenhet och namn Atomstorlek och jonstorlek ordna jonerna O²⁻, F⁻, Al³⁺, Mg²⁺, Na⁺ i storleksordning (efter radie/storlek) och motivera varför.

Sammansatta joner Består av flera olika atomer Positiva atomjoner Alla metalljoner är positiva. Laddningen är oftast 2+ och det kan du utgå ifrån, men undantag att känna till är dessa: Alkalimetaller i grupp 1 är 1+ Silver är 1+, Aluminium är 3+ OBS! Många metaller kan förekomma även med andra jonladdningar än de som står ovan, men då framgår det av texten eller kemiska formeln ex. FeCl3 Negativa atomjoner N3- nitridjon O2- oxidjon S2- sulfidjon Halogenernas joner är 1- och behåller sitt namn, men med ändelsen -id Positiva sammansatta joner NH4+ ammoniumjon H3O+ oxoniumjon Negativa sammansatta joner OH– hydroxidjon NO3– nitratjon CO32- karbonatjon HCO3– vätekarbonatjon SO42- sulfatjon HSO4– vätesulfatjon
Namngivning för jonföreningar I såväl namnet som formeln anges först den positiva jonen och sen den negativa. I kemiska formeln måste antalet joner väljas så att totala laddningen blir noll ex. ammoniumsulfat (NH4)2SO4

Rita elektronformler och känna igen molekylmodeller för väte, klor, kväve, vatten, ammoniak, koldioxid, metan Enkelbindning När två atomer binder samman till varandra i en molekyl genom att dela på ett elektronpar, de har ett kovalent bindande elektronpar. dubbelbindning, När två atomer binder samman till varandra i en molekyl genom att dela på två stycken elektronpar, de har två kovalenta bindande elektronpar. trippelbindning När två atomer binder samman till varandra i en molekyl genom att dela på tre stycken elektronpar, de har tre kovalenta bindande elektronpar. diamant och grafit Polär kovalent bindning, elektronegativitet, dipol kemisk bindning där laddningsfördelningen mellan de bundna atomerna är asymmetrisk, som i H+Cl →HCl. En dipol bildas. Det gemensamma elektronparet i mitten (kovalent bindning) attraheras mer av kloratomen och dras ditåt lite mer, tänk som magnet poler. Molekylen är en dipol, den har 2 laddningar en plus- och minuspol (som en magnet). Som ett hjälpmedel för att avgöra vilken bindning det är i molekylen mellan atomerna används elektronegativitet. Det är ett mått på en atoms förmåga att attrahera elektroner–dvs ju högre/mer elektronegativitet desto mer drar det till sig valenselektroner.. Fluor har störst elektronegativitet. De mest elektronegativa ämnen är F, O, N, Cl. Opolär kovalent bindning Kemisk bindning där laddningsfördelningen i molekylen mellan atomerna är symmetrisk, de ingående atomerna har lika stor elektronegativitet. En opolär kovalent bindning är en kovalent bindning i en molekyl där de ingående atomerna har lika elektronegativitet och därför attraherar bindnings elektronerna lika starkt, vilket kommer att göra att laddningen i molekylen är symmetrisk, det vill säga den är opolär Kunna avgöra om en molekyl är en dipol eller ej Vilkor för att en molekyl är dipol:

  1. Centrum för negativ och positiv laddning får inte finnas i mitten utan olika ställen i molekylen, dvs molekylen ska vara osymmetrisk. T.ex är H2 inte en dipol, men HCl är en dipol.
  2. Måste finnas en polär kovalent bindning, dvs laddningen är inte jämnt fördelad

Intermolekylära bindningar:

Dipol-dipolbindning Attraktion mellan molekyler som är dipoler. Dipolerna dras från plus änden till minus änden som magneter.

Vätebindning En extra stark dipol-dipolbindning. Uppkommer då väte (H) binder direkt till N,O,F-gruppen (kväve, syre, fluor). Dessa 3 ämnen har högst elektronegativitet. I vätebindning finns det en stor laddning skillnad i molekylerna. Fortfarande pluspol binder till minuspol för det är dipol-dipol bindning, bara starkare. Stor laddningsskillnad i molekylerna. Ex alkoholer för den har OH gruppen, NH3 (ammoniak).

van der Waalsbidning Kemisk bindning mellan opolära molekyler (ej dipoler, symmetriska molekyler) och mellan ädelgas atomer. Opolära molekyler betyder de har samma elektronegativitet och molekylerna är symmetriska Ex: Ädelgaser, O2, H2, alla halogener, N2, kolväten. Finns mellan många molekyler men man säger oftast inte det för det är den svagaste bindningen (OFTAST!). vdW orsakas av elektrostatisk attraktion mellan tillfälliga dipoler.

De svaga bindningarna mellan opolära atomer och molekyler beror på att det bildas tillfälliga dipoler när elektroner i partiklarnas elektronmoln under korta ögonblick fördelar sig osymmetriskt. Den ojämna laddningsfördelningen varar väldigt kort, men under den tiden är molekylen en dipol. Denna tillfälliga dipol påverkar också grannpartiklarnas elektronmoln så att fler tillfälliga dipoler uppstår. Bindningen mellan dessa kallas för vdW-bindning. Den är svagast eftersom den uppstår och försvinner hela tiden. (BOKEN). Bindningen mellan de tillfälliga dipolerna kallas vdW.

Hur det går till:

  1. Elektronerna rör sig slumpmässigt i elektronmolnet
  2. En tillfällig obalans uppstår i laddningen, och en sida av molekylen får fler elektroner än den andra och har en lite mer negativ laddning, andra har lite mer positiv laddning → en tillfällig dipol bildas.
  3. Den tillfälliga dipolen påverkar grann molekylen → inducerad dipol bildas, dvs grann molekyl blir en tillfällig dipol pga OG dipol.
  4. Dessa tillfälliga dipoler attraherar varandra → van der Waals bindning!

vdW bindningen blir starkare nedåt i gruppen.

  1. Fler elektroner när molekylerna blir större & större nedåt i gruppen → då bildas tillfälliga dipoler lättare.
  2. Ju större molekyler, desto större bindningsyta. Ju större molekyl, ju större vdW-bindning

Kunna avgöra vilken bindning det är mellan molekyler

Kunna avgöra vilken bindning som bryts när ett ämne ändrar aggregationstillstånd Kunna relatera ämnets egenskaper till bindningens typ och styrka samt till ämnets uppbyggnad Jon-dipolbindning, salters upplösning i vatten (aq) Kunna begreppet lika löser lika, och ge exempel på det Ämnen med liknande polaritet, struktur, storlek, uppbyggnad eller liknande bindningar löser sig i varandra. Dvs polära lösningsmedel löser sig bra i polära lösningsmedel och opolära lösningsmedel löser sig bra i opolära lösningsmedel. Polära och opolära lösningsmedel Metallbindning, egenskaper hos metaller Kunna rita de olika bindningarna, samt utifrån olika bilder avgöra vilken bindning det är Lämpliga uppgifter: 4:12,15,17,18, 22,23,24,26,27,28,29,30,31,32, 36,37,38,39,40,41, 42,

Kap 9 Organiska ämnen är kolföreningar s.316-324, 328-331, s.333 (glukos) Kunna namn på de 6 första alkanerna:

  1. Metan (Metanol) (CH4)
  2. Etan - etanol (C2H6)
  3. Propan - propanol (C3H8),
  4. Butan - butanol (C4H10),
  5. Pentan -pentanol (C5H12),
  6. Hexan -hexanol (C6H14) Funktionell grupp och namngivning av enkla alkoholer För en given strukturformel för organiska molekyler kunna avgöra alla kemiska inter- och intra-molekylära bindningar som ämnet har. Kunna avgöra om ämnet är lösligt i vatten eller ej, och kunna förklara detta. De tre första alkoholerna är lösliga i vatten, varför är inte butanol löslig i vatten? De tre första alkoholerna – metanol, etanol och propanol – är lösliga i vatten eftersom de har en kort kolkedja och en polär hydroxylgrupp (-OH) som kan bilda vätebindningar med vattenmolekyler. Vatten är en dipol, en polär vätska och har alltså en negativ och positiv laddad ände och löser därför bäst ämnen som också är polära eller kan bilda vätebindningar. Hos dessa korta alkoholer är den polära hydroxylgruppen dominerande, vilket gör att molekylerna kan blandas väl med vatten. Butanol däremot har en längre kolkedja med fyra kolatomer, vilket gör att den opolära delen av molekylen blir större i förhållande till den polära hydroxylgruppen. Denna längre opolära kedja minskar molekylens totala polaritet och gör att butanol inte kan bilda lika många vätebindningar med vatten. Därför stör den vattnets eget vätebindningsnätverk och löser sig inte lika lätt i vattnet. Istället är butanol mer löslig i opolära lösningsmedel och kan bilda en separat fas när den blandas med vatten. Sammanfattningsvis är de första alkoholerna lösliga i vatten på grund av den korta kolkedjan och hydroxyl gruppens förmåga att bilda vätebindningar, medan butanols längre opolära kolkedja gör den mindre löslig i vatten.

Lämpliga uppgifter: 9:5,9,16,18,21 vätebindning etanolmolekyl metan, etan. propan Vätebindning – Wikipedia Alkohol ett lösningsmedel - Öppenvård - Valet Recovery Center Alkaner - Naturvetenskap.se

  • Elektronegativitet - I korthet betyder det att olika atomer drar till sig elektroner olika mycket. Det fungerar som ett hjälpmedel för att avgöra vilken bindning som används mellan två atomer i en molekyl. Fluor har störst elektronegativitet och vill därför dra till sig mer elektroner. De mest elektronegativa ämnena är F, O, N, Cl.
  • Dipol - En molekyl där ena änden är mer plusladdad och andra änden är mer minusladdad. Molekyler med ojämn laddingsfördelning. Tänk som magnetpoler
  • Intermolyklära krafter
  • Dipol-dipolbindning - attraktionskraften mellan två dipoler. Detta beror på att det positiva änden i den ena molekylen dras mot minusänan i den andra molekylen, vilken gör att molekylerna i fast form ordnas i en regelbunden kristallstruktur. Dipol-dipolbindningar är en typ av eletrosattiska krafter mellan molekyler som är dipoler
  • vätebindning - en stark bindningar mellan dipoler?