introduktion till kemi (Svenska)

villkor

• bindningsstyrka direkt relaterad till den mängd energi som krävs för att bryta bindningen mellan två atomer. Ju mer energi som krävs, desto starkare bindningen sägs vara.,
• bondlängdavståndet mellan kärnorna av två bundna atomer. Det kan experimentellt bestämmas.
• orbital hybridizationbegreppet att blanda atomiska orbitaler för att bilda nya hybrid orbitaler som är lämpliga för den kvalitativa beskrivningen av atombindningsegenskaper och geometrier.
• atomära orbitalerden fysiska regionen i rymden runt kärnan där en elektron har en sannolikhet att vara.

dubbel-och Trippelkovalenta bindningar

kovalent bindning sker när elektroner delas mellan atomer., Dubbel-och trippelkovalenta bindningar uppstår när fyra eller sex elektroner delas mellan två atomer, och de indikeras i Lewis strukturer genom att dra två eller tre linjer som förbinder en atom till en annan. Det är viktigt att notera att endast atomer med behov av att få eller förlora minst två valenselektroner genom delning kan delta i flera bindningar.

Bindningskoncept

dubbel-och trippelbindningar kan förklaras av orbitalhybridisering eller ”blandning” av atomiska orbitaler för att bilda nya hybrid orbitaler. Hybridisering beskriver bindningssituationen ur en specifik atoms synvinkel., En kombination av S och p orbitaler resulterar i bildandet av hybrid orbitaler. De nybildade hybrid orbitalerna har alla samma energi och har ett specifikt geometriskt arrangemang i rymden som överensstämmer med den observerade bindningsgeometrin i molekyler. Hybrid orbitaler betecknas som spx, där s och p betecknar de orbitaler som används för blandningsprocessen, och värdet av superscript x varierar från 1-3, beroende på hur många p-orbitaler som krävs för att förklara den observerade bindningen.,

pi-bindningar

Pi, eller \pi, bindningar uppstår när det finns överlappning mellan unhybridized p-orbitaler av två intilliggande atomer., Överlappningen sker inte mellan atomernas kärnor, och detta är den viktigaste skillnaden mellan sigma och pi-bindningar. För att bindningen ska kunna bildas effektivt måste det finnas ett korrekt geometriskt förhållande mellan de ohybridiserade p-orbitalerna: de måste vara på samma plan.

flera bindningar mellan atomer består alltid av en sigma-bindning, med eventuella ytterligare bindningar av typen π.

exempel på pi-bindningar

det enklaste exemplet på en organisk förening med dubbelbindning är eten eller eten, C2H4. Dubbelbindningen mellan de två kolatomerna består av en sigma-bindning och en π-bindning.

ur kolatomernas perspektiv har var och en tre SP2 hybrid orbitaler och en unhybridized p orbital. De tre SP2-orbitalerna ligger i ett enda plan i 120 graders vinklar. När kolatomerna närmar sig varandra överlappar deras orbitaler och bildar en bindning. Samtidigt närmar sig p-orbitalerna varandra och bildar ett band. För att upprätthålla detta band måste p-orbitalerna vara parallella med varandra; därför är rotation inte möjlig.,

en trippelbindning innebär delning av sex elektroner, med en sigma bond och två \pi obligationer. Den enklaste trippelbundna organiska föreningen är acetylen, C2H2. Triple obligationer är starkare än dubbla obligationer på grund av närvaron av två \pi obligationer snarare än en. Varje kol har två SP hybrid orbitaler, och en av dem överlappar med dess motsvarande en från den andra kolatomen för att bilda en sp-sp sigma bond. De återstående fyra unhybridized p-orbitalerna överlappar varandra och bildar två \pi-bindningar. I likhet med dubbelbindningar är ingen rotation runt trippelbindningsaxeln möjlig.,

observerbara konsekvenser av flera obligationer

kovalenta obligationer kan klassificeras i termer av den mängd energi som krävs för att bryta dem. Baserat på den experimentella observationen att mer energi behövs för att bryta en bindning mellan två syreatomer i O2 än två väteatomer i H2, drar vi slutsatsen att syreatomerna är mer tätt bundna ihop. Vi säger att bindningen mellan de två syreatomerna är starkare än bindningen mellan två väteatomer.

experiment har visat att dubbelbindningar är starkare än enkelbindningar, och trippelbindningar är starkare än dubbelbindningar., Därför skulle det ta mer energi att bryta trippelbindningen i N2 jämfört med dubbelbindningen i O2. Det tar faktiskt 497 kcal / mol att bryta O2-molekylen, medan det tar 945 kJ / mol att göra detsamma med N2-molekylen.

Bondlängd

en annan konsekvens av närvaron av flera bindningar mellan atomer är skillnaden i avståndet mellan kärnorna hos de bundna atomerna. Dubbelbindningar har kortare avstånd än enskilda obligationer, och trippelbindningar är kortare än dubbelbindningar.