Download Report

Kovalent och polär kovalent
bindning
Niklas Dahrén
Indelning av kemiska bindningar
Kovalent bindning Intramolekylära bindningar Polär kovalent bindning Jonbindning Metallbindning Kemisk bindning Dipol-‐
dipolbindning Vätebindning Intermolekylära bindningar van der Waalsbindning (Londonkra?er) Jon-‐
dipolbindning Atomerna hålls samman genom att de delar
på valenselektroner
ü  I alla typer av kovalenta bindningar delar 2 atomer på valenselektroner så aB båda uppnår ädelgasstruktur. Kallas även för elektronparbindning. ü  Anledningen 7ll a8 atomerna hålls samman är aB de båda atomkärnornas posiGva laddningar och de gemensamma elektronernas negaGva laddningar aBraheras av varandra. -‐ -‐ . . . . . :Cl . . . C. l: . -‐ -‐ + -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ + -‐ -‐ -‐ -‐ En a%rak(on uppstår mellan de posi(va atomkärnorna och de gemensamma nega(vt laddade elektronerna mellan atomkärnorna. Vanlig kovalent bindning
ü  De båda atomerna är lika bra på aB aBrahera de gemensamma bindningselektronerna p.g.a. samma (eller nästan samma) elektronegaGvitet och därför delar atomerna lika (eller ungefär lika) på elektronerna. ü  Elektronerna kommer därmed a8 beﬁnna sig miB emellan de båda atomerna och vi får ingen laddningsförskjutning. Kovalent bindning -‐ -‐ . . . . . :Cl . . . C. l: . -‐ -‐ + -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ + -‐ -‐ -‐ -‐ Hur vet man att det är en vanlig kovalent
bindning?
ü  2 lika atomer: Om det är 2 lika atomer så har de båda atomerna samma elektronegaGvitet och det innebär aB de delar exakt lika på elektronerna. Exempel: H-‐H, F-‐F, Cl-‐Cl, C-‐C. ü  C och H: Även bindningen mellan C och H räknas som en vanlig kovalent bindning. C och H har ungefär samma elektronegaGvitet och därför kommer vi inte heller här få någon tydlig laddningsförskjutning. ü  2 icke metaller: Ingen atom får vara en metall. Om föreningen är NaCl, MgCl, CaF2 eller någon annan förening mellan en metall och en icke metall så är bindningen en jonbindning. Om det enbart ingår metallatomer är det istället frågan om en metallbindning. Bindningen mellan kol och väte är vanlig
kovalent bindning trots att det är 2 olika atomer
CH4 ü 
Till vänster ser vi summaformeln resp. strukturformeln för en metanmolekyl. I metanmolekylen förekommer enbart kovalenta bindningar. Kol och väte är väldigt lika varandra när det gäller förmågan aB aBrahera gemensamma bindningselektroner p.g.a. nästan samma elektronegaGvitet . Därför räknas bindningen mellan dessa atomer som en kovalent bindning trots aB de egentligen är olika atomer! Polär kovalent bindning
ü  De båda atomerna är olika bra på a8 a8rahera de gemensamma bindningselektronerna p.g.a. en tydlig skillnad i elektronegaGvitet mellan atomerna. ü  De gemensamma bindningselektronerna kommer därför vara förskjutna mot den ena atomen vilket gör aB vi får en laddningsförskjutning i molekylen. Polär kovalent bindning . . . H . C. .l : -‐ -‐ + + + -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ -‐ Hur vet man att det är en polär kovalent
bindning?
ü  2 olika atomer: Om det är 2 lika atomer så har de båda atomerna samma elektronegaGvitet och det innebär aB de delar exakt lika på elektronerna. Därför måste det vara 2 olika atomer om det ska uppstå en polär kovalent bindning. Exempel: O-‐H, H-‐F, O=C=O ü  Ej C och H: Bindningen mellan C och H räknas som en vanlig kovalent bindning. C och H har ungefär samma elektronegaGvitet och därför kommer vi inte få någon tydlig laddningsförskjutning. ü 
2 icke metaller: Ingen atom får vara en metall. Om föreningen är NaCl, MgCl, CaF eller någon annan förening mellan en metall och en icke metall så är bindningen istället en 2
jonbindning. Atomernas elektronegativitet avgör vem
som är bäst på att attrahera elektroner
ü  Hög elektronega7vitet innebär aB atomen är bra på aB aBrahera valenselektroner. ü  Följande faktorer avgör en atoms elektronega7vitet: Atomens radie: Stor radie innebär aB valenselektronerna inte känner av atomkärnan i särskilt hög grad. Liten radie= hög elektronegaGvitet. §  Ne/oladdningen innanför valensskalet: Det är denna laddning som valenselektronerna känner av. Om neBoladdningen är hög (mycket posiGv) kommer valenselektronerna aBraheras kra?igt. Kallas även för eﬀekGv kärnladdning. NeBoladdning: 7+ NeBoladdning: 6+ 6e-‐ § 
Radien är lika stor hos båda atomerna. NeBoladdningen skiljer sig åt. Fluoratomen har högre neBoladdning. 2e-‐ 8+ Syreatom Fluor har högre elektronega7vitet än syre 7e-‐ 2e-‐ 9+ Fluoratom Vilken atom har högst elektronegativitet?
1. T a reda på NeBoladdning: 1+ neBoladdningen 2. Jämför radien (antalet skal) 1e-‐ 2e-‐ 3+ Li7umatom NeBoladdning: 1+ 1e-‐ 8e-‐ 2e-‐ 11+ Natriumatom Svar: Båda har neBoladdningen 1+. Men liGum har ändå högre elektronegaGvitet än natrium e?ersom natrium har ﬂer skal och därmed en större radie. Pauling-skalan visar
grundämnenas
elektronegativitet
ü 
ü 
Högst värden ger ö
h
l
l
ter G
s
n
ä
v
fr ån s
e
g
v
ner a
o
r
t
k
El e
Bildkälla: hBp://sv.wikipedia.org/wiki/ElektronegaGvitet Lägst värden Högst värden längst upp i högra hörnet: Liten radie (få skal) plus hög neBoladdning (eﬀekGv valenselektroner. kärnladdning) innebär stor förmåga aB aBrahera Lägst värden nere i vänstra hörnet: Stor radie ( många skal) plus låg neBoladdning (eﬀekGv kärnladdning) innebär liten förmåga aB aBrahera valenselektroner. Vilken atom drar åt sig elektronerna i
nedanstående polära kovalenta bindningar?
O-‐H H-‐F N-‐H
O-‐H
Syre H-‐F
Fluor N-‐H
C=O
Kväve Syre C=O Skillnaden i elektronegativitet avgör bindningen
ü  Skillnaden i elektronega7vitet mellan de ingående atomerna avgör vilken bindningen blir. ü  Dessa gränser är dock ﬂytande beroende på vilka ämnen det handlar om. Vissa ämnen kan sägas ha en blandning mellan polär kovalent bindning och jonbindning. Skillnad i elektro-‐
nega7vitet: Konsekvens: Typ av kemisk bindning: Över 1,7 Elektronerna överförs Övervägande fullständigt Gll den atom jonbindning som har högst elektronegaGvitet. 0,5-‐1,7 Elektronerna förskjuts Polär kovalent mot den atom som har bindning högst elektronegaGvitet. Under 0,5 Ingen tydlig förskjutning sker av elektronerna. 0 Ingen förskjutning alls av Ren kovalent elektronerna. bindning Övervägande kovalent bindning Vilken typ av intramolekylär
bindning
mellan följande
atomer?
Syre: Polär kovalent 1. Syre och väte? bindning 3,4 3,4-‐2,1= 1,3 Natrium: Jonbindning 2. Natrium och klor? 0,9 3,0-‐0,9= 2,1 Kol: Kovalent bindning 3. Kol och kol? 2,5 2,5-‐2,5= 0 bildas
Väte: 2,1 Klor: 3,0 Kol: 2,5 Dubbel- och trippelbindningar
ü  Ibland får atomerna ädelgasstruktur genom aB dela på ﬂer än 2 elektroner. I en dubbelbindning delar atomerna på totalt 4 elektroner och i en trippelbindning delar atomerna på totalt 6 elektroner. Uppgift:
Vilka bindningar förekommer i nedanstående molekyl?
Kovalenta bindningar Polära kovalenta bindningar Elektronformler visar hur valenselektronerna
är placerade i molekylen
Hur går du tillväga när du ska rita en
elektronformel?
1.  Totala antalet valenselektroner: Ta reda på det totala antalet valenselektroner som de olika atomerna har Gllsammans (alla dessa ska ﬁnnas med i elektronformeln). 2.  Ädelgasstruktur: SäB ut alla valenselektroner så aB alla ingående atomer får ädelgasstruktur. Uppgift:
Rita elektronformeln för koldioxid, CO2
1.  Räkna totala antalet valenselektroner hos de ingående atomerna/jonerna: § 
§ 
§ 
§ 
Kol= 4 st O= 6 st O= 6 st Totalt: 16 st 2.  Se 7ll så a8 alla ingående atomer får ädelgasstruktur: §  Placera ut 16 valenselektroner så aB alla ingående atomer har 8 valenselektroner. Lös ev. problemet med dubbel-‐ eller trippelbindningar. Kolatomer är oAast belägna i mi%en av molekylerna eAersom de har förmåga a% skapa 4 bindningar med andra atomer. Uppgift:
Avgör vilka bindningar som förekommer i följande molekyler
H-‐H N-‐H C=O Kovalent enkelbindning Polär kovalent Polär kovalent dubbelbindning enkelbindning -‐ C=C C -‐ C C-‐H -‐ Kovalent trippelbindning Kovalent dubbelbindning Kovalent enkelbindning H-‐F
O=C=O O-‐H Polär kovalent enkelbindning CH4
Polära kovalenta dubbelbindningar H2 O C2H5OH Polär kovalent enkelbindning Kovalenta enkelbindningar Polära kovalenta enkelbindningar Kovalenta enkelbindningar mellan C och H och polär kovalent enkelbindning mellan O och H Se gärna ﬂer ﬁlmer av Niklas Dahrén: h8p://www.youtube.com/Kemilek7oner h8p://www.youtube.com/Medicinlek7oner