8,9 hemija predavanje
DESCRIPTION
predavanja iz hemije sa rudarsko - geoloskog fakultetaTRANSCRIPT
![Page 1: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/1.jpg)
HEMIJSKA VEZA I GRAĐA SUPSTANCIJA
Teorija valentne veze (TV) (koncept elektronskog para, sparivanja spinova, koncepti σ i π veza, hibridizacije )
Molekulsko orbitalna(MO) teorija (koncept molekulskih orbitala koje predstavljaju talasnu funkciju koja se prostire preko svih atoma u molekulu ( objašnjavaju pojam i sve karakteristike hemijske veze.
![Page 2: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/2.jpg)
Elementi se nalaze u obliku jedinjenja . Izuzetak su plemeniti gasovi.
Način na koji se elementi međusobno jedine zavisi od prirode njihovih atoma, ( privlačnih sila između elektrona atoma, lakoće kojom atomi privlače ili otpuštaju elektrone).
![Page 3: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/3.jpg)
TIPOVI HEMIJSKIH VEZA
Hemijska veza
Hemijska valenca - osobina ili sposobnost atoma(istih ili različitih) da se međusobno sjedinjavaju gradeći molekule (H2,N2, HCl...).
Elektronska teorija valence – hemijska veza između atoma elemenata uspostavlja se pomoću valentnih elektrona (ektroni iz poslednjeg elektronskog sloja).
![Page 4: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/4.jpg)
Glavni razlog zbog čega se atomi sjedinjavaju u molekule jeste nastajanje energetski stabilnijeg sistema.
![Page 5: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/5.jpg)
Prema TV elektrona jonska veza nastaje premeštanjem jednog ili više valentnih elektrona sa elektropozitivnog elementa na periferne orbitale elektronegativnog elementa:
A∙ + B∙ → A+B: -
NaCl: 2Na + Cl2→ 2 NaCl ( komadić metalnog natrijuma se stavi u bocu sa hlorom), reakcija je praćena oslobađanjem toplote. Atom Na sadrži 1 val. elektr., Ei = 496kJ/mol, mali afinitet prema elektronu. Atom Cl sadrži 7 val elektr., Ei =1255 kJ/mol, veliki afinitet prema elektronu.
Jonska ili elektrovalentna veza
![Page 6: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/6.jpg)
NaCl: 2Na + Cl2→ 2 NaCl
![Page 7: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/7.jpg)
Katjoni nastaju odvajanjem elektrona iz atoma, pa su oni manji od samog atoma metala od koga su postali. Anjoni su uvek veći od od atoma nemetala od koga su postali jer se grade primanjem elektrona
![Page 8: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/8.jpg)
Jonska veza nastaje usled privlačenja suprotno naelektrisanih jona ( Kulonove elektrostatičke sile)
Tipična jonska jedinjenja grade izraziti metali (I i II grupa) čiji atomi lako otpuštaju elektrone pri reakciji sa izrazitim nemetalima(V i VI grupa), čiji metali lako primaju elektrone. P r i m e r : KCl, CaBr2, Na2S, BaO, ... Jonska jedinjenja grade kristalnu jonsku rešetku (pravilno raspoređeni pozitivni i negativni joni u prostoru)
![Page 9: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/9.jpg)
Kristalna rešetka NaCl sa elementarnom ćelijom. Svaki Na jon je okružen sa 6 jona Cl- , svaki Cl jon je okružen sa 6 jona Na+. Odnos Na+:Cl- je 1:1
Koordinacioni broj- broj negativnih jona oko pozitivnog i obrnuto(za NaCl je 6).
![Page 10: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/10.jpg)
Karakteristike jonskih jedinjenja: • tvrdoća, • visoke tačke topljenja ( NaCl 800°C,CaCO3 1340° C) • slabo su isparljiva, • lako se rastvaraju u polarnim rastvaračima , • u rastopljenom stanju provode električnu struju. U vodenim rastvorima(elektroliti) su dobri provodnici struje: NaCls→Na+ +Cl- CuSO4→Cu2+ +SO4 2-
![Page 11: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/11.jpg)
Jonska jedinjenja : halogenidi (NaCl, CaCl2, CaF2, BaCl2), oksidi (CaO), sulfidi (Na2S), hidroksidi (NaOH, KOH, Ca(OH)2), karbonati (K2CO3, Na2CO3,CaCO3, NaHCO3), sulfati(MgSO4,CaSO4, FeSO4 ,CuSO4, ZnSO)
![Page 12: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/12.jpg)
Zaključak: • Uslov za formiranje jonske veze je da jedan od učesnika ima relativno mali jonizacioni potencijal (metali, posebno elem. I gr.per sist.) a drugi učesnik da ima visoku elekronegativnost (posebno elem .VI i VII gr.per.sist.)
• Jonska jednjenja sastoje se od pozitivnih i negativnih jona • Ostvaruje se elektrostatičkim privlačenjem suprotno naelektrisanih jona • Valenca elemenata koji ulaze u sastav jonskih jedinjenja jednaka je broju pozitivnih tj. negativnih naelektrisanja odgovarajućih jona
![Page 13: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/13.jpg)
Dodatak za jonska jedinjenja u vezi sa njihovim elektrolitičkim svojstvima.
![Page 14: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/14.jpg)
- Svaranje zajedničkog elektronskog para između oba atoma koji učestvuju u stvaranju veze
Kovalentna ili atomska veza
![Page 15: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/15.jpg)
1. Luisova oktetna teorija valence
a) Teorija valentne veze
b) Teorija molekulskih orbitala
2. Kvantno-mehaničke teorije valence:
![Page 16: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/16.jpg)
KOVALENTNA VEZA - homopolarna veza - atomska veza - veza elektronskog para Kovalentna veza nastaje stvaranjem jednog ili više zajedničkih elektronskih parova između atoma, čime oni postižu elektronsku konfiguraciju plemenitog gasa - između atoma nemetala koji imaju ● veliku energiju jonizacije ● jako privlačenje svojih valentnih elektrona
Luisova (Lewis) oktetna teorija valence
![Page 17: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/17.jpg)
kovalentna veza
prosta veza jednostruka -
dvoguba veza dvostruka =
troguba veza trostruka Ξ
O O
N N
H H
![Page 18: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/18.jpg)
Luisova oktetna teorija valence
• zajednički elektronski par - jedna kovalentna veza • pravilo okteta - struktura plemenitog gasa • veza nastaje zbog povoljnijeg (nižeg) energetskog
stanja • slobodni elektronski par ne učestvuje u
gradjenju hemijske veze
![Page 19: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/19.jpg)
- Atomi nemetala: H2, N2,F2,H2O,NH3, HCl,PCl3, CH4, CH3CH3, C2H5OH...
A∙ + ∙ B → A ׃B A-B AB
H∙ + ∙ H → H ׃H H-H H2
Zašto molekul H2?
Odgovor: atom H sa elektronskom konf. 1s1 nije stabilan , ali oba atoma zajedno vezana u molekul H2 postižu stabilnu elek. konf. He 1s2 .
![Page 20: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/20.jpg)
Obrazovanje zajedničkog elektronskog para
H. + H. H:H H-H
![Page 21: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/21.jpg)
Primer:
Molekul Cl2. Atom hlora sadrži sedam valentnih elektrona (3s23p5) . Za sparivanje i nastanak veze potreban je po jedan valentni elektron oba atoma.
Osim zajedničkog elektronskog para , hlorovi atomi u molekulu sadrže elektronske parove koji nisu zajednički (slobodni elektronski parovi - σ veza) .
![Page 22: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/22.jpg)
8O (1s2 2s22p4)
![Page 23: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/23.jpg)
O O+ O O
Dvoguba veza - dva zajednička elektronska para formiraju dvogubu vezu predstavlja se sa dve crte (=)
![Page 24: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/24.jpg)
Troguba veza - tri zajednička elektronska para formiraju trogubu ili trostruku vezu predstavlja se sa tri crte
≡
![Page 25: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/25.jpg)
H atom postiže elektronsku konfiguraciju He , Cl elektronsku konfiguraciju Ar .
Kod gasovitog molekula HCl zajednički elektronski par obrazuju dva atoma različitih elemenata:
H sa 1s1 valent. elektronom i
Cl sa 3p1 valent.elektronom (3s23px23py
23pz1)
![Page 26: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/26.jpg)
Strukrurne formule kovalentnih jedinjenja
Luisove formule (elektronske)- veze između atoma i zajednički elektronski parovi su prikazani tačkicama.
![Page 27: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/27.jpg)
H + Cl H Cl
P + 3 Cl P ClCl
Cl
CH
H
H
H
CH
HH
H4H+C
![Page 28: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/28.jpg)
Klasična strukturna formula(Kekulova)- veze i zajednički elektronski parovi se predstavljau crticama.
Napomena: jonska jedinjenja, nikako Na-Cl već Na+Cl-
![Page 29: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/29.jpg)
Primeri pisanja strukturnih formula:
kovalentna jedinjenja
H2CO3 HNO3
Jedinjenja sa jonskom i kovalentnom vezom:
NaHCO3, CuSO4
![Page 30: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/30.jpg)
Kvantno-mehaničke teorije kovalentne veze
a) Teorija valentne veze
b) Teorija molekulskih orbitala
Hemijska veza nastaje preklapanjem talasnih funkcija dva elektrona sa suprotnim spinovima
Šredingerova jednačina
![Page 31: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/31.jpg)
Teorija valentne veze
U stvaranju hemijske veze učestvuju samo valentni elektroni Energetska stanja ostalih elektrona u atomu ostaju nepromenjena Kovalentna veza nastaje preklapanjem talasnih funkcija (Ψ) dva elektrona sa suprotnim spinovima
![Page 32: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/32.jpg)
Pauling i Slater - dopunili i dalje razvili su teoriju valentne veze 1.Kovalentna veza nastaje kada se preklope atomske orbitale dva atoma 2. Prostorna usmerenost kovalentne veze odgovara pravcu u kome su atomske orbitale preklopljene
![Page 33: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/33.jpg)
• Međusobno privlačenje jezgra A i elektrona e1 • Međusobno privlačenje jezgra A i elektrona e2 • Međusobno privlačenje jezgra B i elektrona e2 • Međusobno privlačenje jezgra B i elektrona e1 • Međusobno odbijanje elektrona e1 i e2 • Međusobno odbijanje jezgra A i B
![Page 34: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/34.jpg)
ψA(1) ψB(2) ψ = ψA(1)ψB(2) + ψA(2)ψB(1)
ψ = ψA(1)ψB(2)
![Page 35: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/35.jpg)
• ψ = ψA(1)ψB(2) + ψA(2)ψB(1)
- Spinovi dva elektrona suprotni
- Molekulska talasna funkcija ψ niže energije
- Doprinosi stvaranju veze
• ψ = ψA(1)ψB(2) - ψA(2)ψB(1)
- Spinovi dva elektrona isti
- Molekulska talasna funkcija ψ više energije
- Ne doprinosi stvaranju veze
![Page 36: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/36.jpg)
Šematski prikaz stvaranja molekulske orbitale (prema teoriji MO)vodonika sa stanovišta talasne mehanike. Preklapanjem s orbitala atoma nastaje sigma (σ) molekulska orbitala.
PRIMER: H2
![Page 37: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/38.jpg)
s - s osno preklapanje
![Page 39: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/39.jpg)
red veze = broj e- u vezivnim MO – broj e- u antivezivnim MO
2
red veze = 2 – 0
2 = 1
H - H
H2[(σ1s)2]
![Page 40: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/40.jpg)
red veze = 2 – 2
2 = 0
He - He
He2[(σ1s)2 [(σ*1s)2]
He2
![Page 41: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/41.jpg)
Sigma σ veza ima cilindričnu simetriju duž ose koja spaja jezgra.
Sigma (σ) veza može nastati preklapanjem sledećih AO: s+s, s+p, p+p, s+sp hibrid, s+sp2 hibrid, s+sp3 hibrid, sp+sp, sp2+sp2, sp3+sp3. Orbitale moraju odgovarati po simetriji, obliku i veličini.
![Page 42: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/42.jpg)
Molekulske orbitale (σ, π)
σ – veza nastaje osnim preklapanjem (duž ose, čeonim ili direktnim) s - s s - p s - d osnim preklapanjem dve p orbitale
π – veza nastaje bočnim preklapanjem p – p p - d d - d
![Page 43: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/43.jpg)
U molekulu azota N ≡ N (N2) prema teoriji MO, dolazi do formiranja jedne sigma σ i dve π veze (trostruka veza)
N (2s2 2px1 2py
1 2pz1)
1σ veza -čeonim preklapanjem pz orbitala
2π veze- nastaju bočnim preklapanjem dve px i py orbitale
![Page 44: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/45.jpg)
PRIMER: HCl
Prema talasno mehaničkom modelu (MO teoriji) σ-veza nastaje preklapanjem p i s orbitala , s i s orbitala i nastaje molekulska orbitala (MO) znatno niže energije od energije atomskih orbitala.
Šematski prikaz građenja sigma molekulskih orbitala u molekulu hlora i hlorovodonika:
![Page 46: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/46.jpg)
Nepolarna i polarna kovalentna veza
Nepolarna kovalentne veze- između istih atoma(H2, Cl2, N2)
Polarna kovalentna veza- između atoma sa različitim elektronegativnostima (ne poklapaju se centri pozitivnog i negativnog naelektrisanja), stvara delimično pozitivno(δ+) i negativno naelektr. (δ-)
![Page 47: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/47.jpg)
Ako je razlika elektronegativnosti između dva atoma manja od 1,7 (negde u literaturu je dat i podatak 1,9) onda je veza kovalentna.
Primeri:
HCl Razlika elektronegativnosti je 3,0Cl –2,1H =0,9 (kovalen. veza) NaCl 3,0Cl-0,9Na = 2,1 (jonska veza)
![Page 48: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/48.jpg)
Kovalentna veza
nepolarna polarna
atomi koji grade vezu imaju isti afinitet prema elektronu
Cl Cl
H:H
elektronski oblak je simetričan
atomi koji grade vezu imaju različit afinitet prema elektronu
H Cl
H Cl
elektronski oblak je asimetričan
δ+ δ-
![Page 49: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/50.jpg)
težišta pozitivnog i negativnog naelektrisanja se ne poklapaju
N
H
H H
δ+
δ+δ+
δ- δ-δ-
Molekuli imaji dipolni karakter (pozitivan i negativan električni pol)
Kovalentna veza ima delimično jonski karakter
![Page 51: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/51.jpg)
Polarni molekuli imaju dipolni momenat (μ)
dipolni momenat (μ) je vektorska veličina
dipolni molekuli mogu se prikazati rezonantnim strukturama
H+ Cl H Cl
H Cl OH H
![Page 52: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/52.jpg)
l rastojanje izmedju pozitivnog i negativnog kraja dipolnog molekula
μ = Q .l
Dipolni momenat (eksperimentalno se odredjuje)
Q - naelektrisanje
![Page 53: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/53.jpg)
![Page 54: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/54.jpg)
HF HCl HBr HI μ (Cm10-30) % jonskog karaktera
6,37 43
3,34 17
2,60 11
1,27 5
Polarni karakter veze u molekulima halogenovodonika
δ+ δ-
H F
![Page 55: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/55.jpg)
δ+ δ-
molekulijoni
jonski karakter veze rastekovalentni karakter veze opada
![Page 56: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/56.jpg)
Kao osnova u odredjivanju relativnog koeficijenta elektronegativnosti uzet je fluor Fluor EN(4,0) Cezijum EN(0,7) CsF 4,0 – 0,7 = 3,3 jonsko jedinjenje
PODSETNIK: Snaga kojom neki atom elementa privlači elektrone u kovalentnoj vezi - elektronegativnost
![Page 57: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/57.jpg)
Relativna elektronegativnost atoma Paulingova skala
Elektronegativnost raste
Elek
tron
egat
ivno
st o
pada
![Page 58: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/58.jpg)
![Page 59: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/59.jpg)
Procenat jonskog karaktera veza
![Page 60: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/60.jpg)
CCl4
μ = 0 nepolaran
CHCl3
μ ≠ 0 polaran
![Page 61: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/61.jpg)
![Page 62: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/62.jpg)
![Page 63: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/63.jpg)
• etin, C2H2 , kovalentna veza
težišta pozitivnog i negativnog naelektrisanja se poklapaju
μ= 0
![Page 64: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/64.jpg)
Jedinjenja (čista) sa kovalentnom vezom ne provode struju.
Napomena: kovalentna jedinjenja postaju elektroliti u vodenom rastvoru.
Zašto?
![Page 65: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/65.jpg)
NH3 + H2O→NH4+ + OH-
U reakciji kovalentnih jedinjenja sa vodom nastaju joni (jonizacija) pa ova jedinjenja postaju elektroliti.
HCl + H2O → H3O+ + Cl- H3O+ -hirdonijum jon (jače je privlačenje protona od strane kiseonika u vodi nego od strane Cl u molekulu HCl)
![Page 66: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/66.jpg)
Zaključak
Osobine kovalentnih jedinjenja:
- ne provode električnu struju
- rastvaraju se u organskim rastvaračima,
- nerastvorna su (ili ređe) u vodi
- na običnoj temperaturi su tečna( benzol, voda...) ili gasovita (metan, amonijak...) ili slabo topljiva čvrsta jedinjenja (sumpor, parafinske smole...)
- grade molekulsku kristalnu rešetku (međumolekulske sile su slabe, imaju niske tačke toljenja za razliku od jonskih jedinjenja)
![Page 67: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/67.jpg)
Uporedne karakteristike jonskih i kovalentnih jedinjenja:
![Page 68: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/68.jpg)
Poredjenje jonskih i kovalentnih jedinjenja
svojstva NaCl (jonsko jedinjenje)
CCl4
(kovalentno jedinjenje) izgled Bela čvrsta
supstanca bezbojna tečnost
Tačka topljenja (oC) 801 -23
Tačka ključanja (oC) 1413 76.5
gustina (g cm-3) 2.17 1.59
Rastvorljivost u vodi velika vrlo slaba
Električna provodljivost
čvrsto slaba slaba
Rastop ili rastvor dobra slaba
![Page 69: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/69.jpg)
Neke kovalentne supstancije ne postoje kao odvojeni molekuli već samo kao umreženi.
Primeri:
-kvarc SiO2 (svaki atom Si je kovalentno vezan sa 4 atoma O , svaki atom O je vezan sa 2 atoma Si. Topi se na 1550°C
-Dijamant (svaki ugljenikov atom je povezan sa 4 druga uljenikova atoma) . Najčvršći prirodni materijal topi se na 3550°C.
![Page 70: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/70.jpg)
Formalno naelektrisanje atoma (FNA)
FNA = (br. valentnih e- izolovanog atoma) – (br. e- koji učestvuju u građenju veze/2) – (br. slobodnih e-)
![Page 71: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/71.jpg)
Pisanje Luisovih struktura složenijih molekula
Leverova pravila:
nv = h + 4a - (ne/2)
ns = ne - h - 4a
h – broj vodonikovih atoma nσ –broj sigma veza
a – broj atoma težih od vodonika nπ -broj pi veza
ne – ukupan broj valentnih elektrona ns – broj slobodnih elektronskih parova
nσ = h + a - 1
nπ = 3a - (ne/2) + 1
Formalno naelektrisanje
nv -broj vezujucih elektronskih parova
![Page 72: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/72.jpg)
Lewis-ove strukturne formule složenih molekula
HNO3 nσ = 1 + 4 – 1 = 4
nπ = 12 – 12 + 1 = 1
ns = 24 - 1 – 16 = 7
NO
O
O
H
FNA(N) = 5 - 8/2 -0 = +1
FNA(O) = 6 - 2/2 -6 = -1
FNA(O) = 6 - 4/2 -4 = 0
FNA(H) = 1- 2/2 -0 = 0
FNA = (br. valentnih e- izolovanog atoma) – (br. e- koji učestvuju u građenju veze/2) – (br. slobodnih e-)
ns = ne - hH - 4a
![Page 73: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/73.jpg)
NH4+ nσ = 4 + 1 – 1 = 4
nπ = 3 – 4 + 1 = 0
ns = 8 - 4 – 4 = 0
FNA(N) = 5 - 8/2 -0 = +1
FNA(H) = 1- 2/2 -0 = 0
N
H
HH
H+
![Page 74: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/74.jpg)
HCN nσ = 1 + 2 – 1 = 2 nπ = 6 – 5 + 1 = 2 ns = 10 - 1 – 8 = 1
H C NFNA(N) = 5 - 6/2 -2 = 0
FNA(C) = 4 - 8/2 = 0
FNA(H) = 1- 2/2 -0 = 0
Formalno naelektrisanje i najverovatnija struktura
HC
N
elektropozitivniji
HC
N
![Page 75: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/75.jpg)
N N NN3
- nσ = 0 + 3 – 1 = 2 nπ = 9 – 8 + 1 = 2 ns = 16 - 0 – 12 = 4
ClO
O
O
ClO3- nσ = 0 + 4 – 1 = 3
nπ = 12 – 13 + 1 = 0 ns = 26 - 0 – 16 = 10
FNA(Cl) = 7 - 6/2 -2 = 2
FNA(O) = 6 - 2/2 - 6 = -1
FNA(N1) = 5 - 4/2 - 4 = -1
FNA(N2) = 5 - 8/2 = +1
![Page 76: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/76.jpg)
•• •• ••
•• ••
•• O—N—O + - +
FC(O≡) = 6 - 2 – (6) = +1 2
1
FC(N) = 5 - 0 – (8) = +1 2
1
FC(O—) = 6 - 6 – (2) = -1 2
1
•• O N O •• ••
••
NO2+ nσ = 0 + 3 – 1 = 2
nπ = 3x3 – 16/2 + 1 = 2 ns = 16 - 0 – 4x3 = 4
![Page 77: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/77.jpg)
A׃ +B → A ׃B (A→B)
Jedan atom daje elektronski par, davalac (donor) a drugi atom je primlac (akceptor). OZNAKA: strelicom od donora ka akceptoru A→B. Javlja se između atoma sa slobodnim elektronskim parom i atoma koji moze da primi jedan ili više takvih elektronskih parova.
Koordinativna veza
donor- akceptorska veza
![Page 78: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/78.jpg)
Borov atom u bor-trifluoridu ima 6 elektrona, da bi postigao stabilan oktet adicijom prima elektronski par amonijaka. Jedinjenja kod kojih je zastupljen ovaj tip veze zovu se i kompleksna jedinjenja.
![Page 79: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/79.jpg)
METALNI KOMPLEKS ili KOORDINACIONO JEDINJENJE nastaje reakcijom metalnog jona sa molekulima koji na nekom od svojih atoma sadrže slobodan elektronski par.
Centralni jon (metal): akceptor elektrona (Luisova kiselina)
Ligand (molekul ili jon): donor elektronskog para (Luisova baza)
M + :L [ M:L ] :
M(H2O)n + :L [ M:L(H2O)n-1] + H2O ....
MLn n – koordinacioni broj najčešće 6 ili 4; ređe 2 ili 8; vrlo retko 3, 5 ili 7
MLn : mononuklearni MmLn : polinuklearni (više metalnih centralnih jona) mešoviti: više metalnih jona ili više vrsta liganada
![Page 80: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/80.jpg)
monodentatni ligandi: NH3, X-, CN-, SCN-, H2O ( jedna veza: jedno koordinaciono mesto) polidentatni ligandi: više koordinacionih mesta dva – bidentatni tri – tridentatni četiri - tetradentatni
helatni kompleksi
♣ velika stabilnost helata HELATNI EFEKAT ♣ tetra- i heksadentatni kompleksi tipa 1 : 1
M + 4 A : MA
AA
A sumarno n = 4
monodent.
M + A: MA MA + A: MA2
MA2 + A: MA3
MA3 + A: MA
AA
A
četiri stupnja u obrazovanju kompleksa
A: (:NH3)
![Page 81: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/81.jpg)
M + 2 A A .. ..
MA
AA
A
bidentatni ligand
metalni helat
.. .. A A
H2N-CH2-CH2-NH2 .. ..
etilendiamin
M + A A MA2 .. ..
M + A A MA4 .. .. dva stupnja u obrazovanju kompleksa
M + A A A A .. .. .. ..
tetradentatni ligand
MA
AA
A
metalni helat
A A A A
H2N-(CH2)2-NH-(CH2)2-NH- (CH2)2-NH2 .. .. .. ..
trietilentetraamin
♣ veći broj prstenova stabilizuje kompleks ♣ ako je broj atoma u prstenu manji od 4 ili veći od 7, manja je verovatnoća zatvaranja prstena
♣ najstabilniji su helatni prstenovi sa 5 članova, a zatim oni sa 6
![Page 82: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/82.jpg)
Primer: diamin –srebro (I)-hlorid
![Page 83: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/83.jpg)
♣ Hidratacija akva kompleksi ≠kada primaju slobodan el.par od vode
( )[ ] ++ →+ 2622
2 OHCoOH6Co
( )[ ] ++ →+ 3622
3 OHFeOH6Fe
♣ Nestabilni
Kompleksi sa molekulima vode
![Page 84: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/84.jpg)
F- Al3+, Fe3+, Sn4+, (Zr4+, La3+, B3+...)
[ ][ ] −−+
−−+
→+
→+
26
4
36
3
MFF6M
MFF6M
J- [ ] −24HgJ
[ ] −4BiJ
M: Hg2+, Fe3+, Cu2+, Cd2+, Sb3+/5+, Sn2+/4+, Zn2+, Co2+
Kompleksi sa halogenid jonom
![Page 85: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/85.jpg)
Kompleksi sa sulfidom (tiokompleksi)
Hg2+, Sb3+/5+, Sn2+/4+, As3+/5+ ♣ NaS ili (NH4)2S + sulfid metala
[ ] −− →+↓ 23
232 AsS2S3SAs
[ ] −− →+↓ 23
22 SnSSSnS
Kompleksi sa amonijakom
Hg2+, Ag+, Cu2+, Cd2+, Cr3+, Zn2+, Co2+, Ni2+
( )[ ] ++ →+ 233 NHAgNH2Ag
( )[ ] ++ →+ 2433
2 NHCuNH4Cu
![Page 86: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/86.jpg)
Kompleksi sa cijanidom Hg2+, Ag+, Cu2+, Cd2+, Zn2+, Co2+/3+, Ni2+, Fe2+/3+, Mn2+
( )[ ] −−+ →+ 2CNAgCN2Ag
( )[ ] −−+ →+ 24
2 CNMCN4M Hg2+, Cd2+, Zn2+, Ni2+
( )[ ] −−+ →+ 46
2 CNMCN6M Co2+, Fe2+, Mn2+
( )[ ] −−+ →+ 36
3 CNMCN6M Co3+, Fe3+, Mn3+
---------------------------------------------------------------------------------------------
![Page 87: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/87.jpg)
Kompleksi sa tiocijanatom (SCN-) i tiosulfatom (S2O32-)
SCN- Fe3+, Co2+ ( )[ ] plav2
4SCNCo − ( )[ ] crven3
6SCNFe −
S2O32- Hg2+, Fe3+, Cu+, Cd2+, Pb2+, Bi3+
( )[ ] −−+
−+−+
→+
+→+3
2322
32
264
232
2
OSCuOS2Cu
OSCu2OS2Cu2:OR
Kompleksi sa fosfatom Fe3+, Al3+, Cr3+ : stabilni Mn2+, Cu2+ : manje stabilni
( )[ ][ ]
( )[ ] +
−
+
1422
žut3
6
bezbojan1
4
OHFeCl
FeCl
HPOFepirofosfat:OP 4
72− Fe3+, Mn3+
[ ] stabilan72OMnP −
![Page 88: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/88.jpg)
Metali – kristalne rešetke sastavljene od pozitivnih naelektrisanih jonova metala koji se drže privlačnim silama valentnih elektrona.
Valentni elektroni se slobodno kreću od jednog do drugog jona- elektronski gas- ne pripadaju nijednom atomu već kristalu kao celini. A∙ + ∙A → [A]+: [A]+
Metalna veza
![Page 89: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/89.jpg)
- Metalna veza karakteristična je za tečno i čvrsto stanje ( u parnom stanju metali se ponašaju slično gasovima , pare: Hg, Zn, Na).
- Ovakva strukrura je odgovorna za veliku provodljivost električne struje i toplote.
- Porast temperature utiče na smanjenje provodljivosti (raste vibracija atomskih jezgara, smanjuje se pokretljivost slobodnih elektrona, raste električni otpor).
- Sniženje temperature u blizini termodinamičke nule (0 K) otpor je smanjen na minimum pa metali postaju superprovodnici.
![Page 90: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/90.jpg)
PODSETNIK
![Page 91: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/91.jpg)
Lewis-ovi simboli
16S 1s22s2sp6 3s23p4
3s 3p
![Page 92: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/92.jpg)
Valentni elektroni - elektroni poslednjeg energetskog nivoa
Primer:
11Na 1s2 2s2 2p6 3s1
unutrašnji elektroni
valentni elektroni
![Page 93: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/93.jpg)
Luisove formule
donor elektrona akceptor elektrona
joni
atomi
![Page 94: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/94.jpg)
Hemijska veza – elementi teže da postignu stabilnu elektronsku konfiguraciju najbližeg plemenitog gasa - oktetno pravilo
dublet 2He 1s2
oktet ns2np6
![Page 95: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/95.jpg)
Hemijska veza sila koja povezuje atome i jone u molekulu
Hemijska veza jonska veza
kovalentna veza
![Page 96: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/96.jpg)
kovalentna veza
prosta veza jednostruka -
dvoguba veza dvostruka =
troguba veza trostruka Ξ
O O
N N
H H
![Page 97: 8,9 Hemija Predavanje](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050705/55cf9868550346d0339771a8/html5/thumbnails/97.jpg)
Kovalentna veza
nepolarna polarna
atomi koji grade vezu imaju isti afinitet prema elektronu
Cl Cl
H:H
elektronski oblak je simetričan
atomi koji grade vezu imaju različit afinitet prema elektronu
H Cl
H Cl
elektronski oblak je asimetričan
δ+ δ-