KEMIALLISET SIDOKSET

KE1: Kemiaa kaikkialla

Vahvat sidokset

Atomien välille voi muodostua

  • kovalenttisia sidoksia
  • ionisidoksia

epämetalli + epämetalli

yleensä epämetalli + metalli

  • metallisidos

metalli + metalli

elektronit yhteiskäytössä

positiivinen ioni luovuttaa elektronin negatiiviselle ionille

= atomien väliset sidokset

Kovalenttinen sidos

  • Yhteisen elektroniparin aiheuttamaa sähköistä vuorovaikutusta atomiydinten välillä sanotaan kovalenttiseksi sidokseksi.
  • Positiivisesti varautuneet ytimet kokevat molempien negatiivisesti varautuneiden elektronien aiheuttaman sähköisen vetovoiman.
  • Samanmerkkisesti varautuneet elektronit ja ytimet kohdistavat toisiinsa poistovoiman.
  • Ydinten välistä etäisyyttä nimitetään sidospituudeksi. 

Sidosten ja elektronien merkitseminen

  • yksinkertainen sidos
  • kaksoissidos
  • kolmoissidos
  • vapaa elektronipari

Ionisidos

Ionisidoksen muodostumien

Natrium-atomi luovuttaa elektronin kloori-atomille; molemmat saavuttavat jalokaasurakenteen ja syntyy kaksi vastakkaismerkkistä ionia, jotka sitten vetävät toisiaan puoleensa

Natriumkloridin rakenne

ionihila

Sidostyyppien erot

Metallisidos

  • Mallin pitää selittää mm.
    • Sähkönjohtokyky
    • Lämmönjohtokyky
    • Taottavuus
    • Kovuus
  • Malli perustuu metalliatomeista muodostuneisiin metalli-ioneihin, ulkoelektronien luovuttamisesta yhteiseen käyttöön ja näiden muodostaman elektronimeren toimimiseen ”liimana” positiivisten ionien välissä

Metallisidos

Yhteenveto:

Vahvat kemialliset sidokset:

A2, A3, A4

Sidoksen
ja molekyylin poolisuus

Osittaisvaraus

atomin positiivinen varaus (protonit) −

atomia ympäröivä negatiivinen varaus (elektronit)

pallotikkumalli

elektronitiheysmalli

elektronirikas alue

elektroniköyhä alue

  • kahden erilaisen atomin sitoutuessa elektronit jakautuvat epätasaisesti
\rightarrow

epäsymmetrinen kokonaisuus

\rightarrow

molekyyliin muodostuu varauksellisia alueita

\rightarrow

varaukset mahdollistavat molekyylien liittymisen muihin sähköisesti varautuneisiin molekyyleihin ja ioneihin

Elektronegatiivisuus

  • Kuvaa sidoksen muodostumiseen osallistuvan alkuaineen kykyä vetää puoleensa elektroneja.
  • Mitä suurempi on alkuaineen elektronegatiivisuusarvo, sitä voimakkaammin se vetää elektroneja puoleensa.
  • Fluorille – elektronegatiivisin alkuaine – annettu arvo 4. Muut arvot on määritelty vertaamalla fluoriin.

Sidoksen poolisuus

Sidoksen poolisuus määräytyy sen perusteella, kuinka suuri sidokseen osallistuvien atomien elektronegatiivisuusero on.

Sidosluonnetta arvioitaessa ei voida määrittää mitään tarkkaa rajaa, milloin sidos on poolinen tai pooliton, mutta karkeasti sidostyyppi muuttuu seuraavasti:

0... 0,4

Elektronegatiivisuusero

Sidos

pooliton ... heikosti poolinen

0,4 ... 1,5

heikosti poolinen ... poolinen

1,5 ... 

vahvasti poolinen ... ionisidos

Esimerkkejä sidoksen poolisuudesta

  • pooliton sidos: C–C
    • sama alkuaine
  • lähes pooliton sidos: C–H
    • alkuaineiden elektronegatiivisuudet lähes samanlaiset
  • poolisia sidoksia: N–H, C–O
    • alkuaineiden elektronegatiivisuuksissa selvä ero

Molekyylin poolisuus

  • molekyylin poolisuuteen tarvitaan
    • poolinen sidos
    • epäsymmetria

Molekyylin poolisuus

Molekyyli on poolinen, jos

molekyylin sidokset ovat poolisia ja molekyylin muoto ei kumoa poolisuutta

Molekyyli on pooliton, jos

1) sidokset ovat poolittomia

tai

2) sidokset ovat poolisia, mutta

molekyylin muoto kumoaa poolisuuden

pysyvä dipoli eli elektronitihentymä

\rightarrow
\delta^+
2\delta^-
\delta^+

negatiivinen osittaisvaraus

positiivinen osittaisvaraus

\delta^-
2\delta^+
\delta^-

R3. Poolisuus -tehtävä

Vahvat sidokset

elektronegatiivisuus

pieni

suuri

pyrkii luovuttamaan elektroneja

pyrkii vetämään elektroneja puoleensa

metalli

metalli

epämetalli

epämetalli

ionisidos

metallisidos

kovalenttinen sidos

Positiiviset ionit elektronimeressä (elektronipilvessä)

Kiderakenne

Esim. NaCl, Al2S3

Molekyyli

Esim. HCl, C6H12O6

pooliton

poolinen

Kemialliset sidokset

Vahvat ja heikot sidokset

Heikot sidokset

  • selittävät eri aineiden ominaisuuksia, kuten sulamis- ja kiehumispisteitä ja liukoisuuksia

Dispersiovoimat

  • poolittomien molekyylien välille
  • molekyyliin muodostuu hetkellisiä dipoleja

Dipoli-dipolisidokset

  • poolisten molekyylien välille

Vetysidokset

  • dipoli-dipolisidoksen erikoistapaus
  • molekyylien välille, jotka sisältävät O-H-, N-H- tai F-H- sidoksen

Ioni-dipolisidos

  • Ionin ja poolisen molekyylin välillä vaikuttavaa sähköstaattista vuorovaikutusta nimitetään ioni-dipolisidokseksi.
  • Ioni-dipolisidoksen voimakkuuteen vaikuttaa ionin varaus ja molekyylin poolisuus.
  • Voimakkuudeltaan se voi olla vetysidostakin vahvempi.

Tyypillinen esimerkki ioni-dipolisidoksesta on ioniyhdisteen liukeneminen pooliseen liuottimeen.

Ioniyhdisteen liukenemista veteen kutsutaan hydratoitumiseksi.

Tehtävä 17: Atomien ja molekyylien väliset sidokset

Mitä atomien ja molekyylien välisiä sidoksia esiintyy suljetussa astiassa, jossa on

a) happimolekyylejä,

b) vetykloridimolekyylejä,

c) vesimolekyylejä?

KE1: 3/4 Kemialliset sidokset

By Opetus.tv

KE1: 3/4 Kemialliset sidokset

  • 2,236
Loading comments...

More from Opetus.tv