Repetition F3. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Relevanta dokument
System. Repetition. Processer. Inre energi, U

Föreläsning 5. Molekylers rymdgeometri, Dipolmoment, VSEPR-teori och hybridisering

Allmän kemi. Läromålen. Molekylers geometri. Viktigt i kap VSEPR-modellen Molekylers geometri

.Kemiska föreningar. Kap. 3.

KEMA00. Magnus Ullner. Föreläsningsanteckningar och säkerhetskompendium kan laddas ner från

Kemisk bindning II, A&J kap. 3

Kapitel 8 och 9. Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler

Kemisk bindning I, Chemical bonds A&J kap. 2

Kapitel 8 och 9. Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler

Kap. 3. Kemisk bindning: kovalenta bindningar

Kapitel 8 och 9. Kemisk bindning: allmänna begrepp och orbitaler. Krafter som håller grupper av atomer samman och får dem att fungera som en enhet.

Kap. 8. Bindning: Generella begrepp

Molekylorbitaler. Matti Hotokka

Kemiska bindningar. Matti Hotokka

Kap. 8. Bindning: Generella begrepp, fortsättning

KOKA20 Läsanvisningar till läroboken, 6. upplagan, 2013

1. a) Förklara, genom användning av något lämpligt kemiskt argument, varför H 2 SeO 4 är en starkare syra än H 2 SeO 3.

Skriv reaktionsformler som beskriver vad som bör hända för följande blandningar: lösning blandas med 50 ml 0,05 H 3 PO 4 lösning.

Dipol-dipolbindning. Niklas Dahrén

Tentamen i Materia, 7,5 hp, CBGAM0

Dipoler och dipol-dipolbindningar Del 2. Niklas Dahrén

X. Molekyler. Kvantfysikens grunder,

Kovalenta bindningar, elektronegativitet och elektronformler. Niklas Dahrén

2. Starka bindningar

Atom- och molekylorbitaler

Föreläsning 1. Introduktion och repetition kapitel 1 och 2

Hückels metod. Matti Hotokka

Schema och lite information för kzu200, moment-2 (struktur, 7.5hp) version:141020

Lösning till Tentamen i Kemi (TFKE16),

Atomer och molekyler, Kap 4. Molekyler. Kapitel 4. Molekyler

Kemisk bindning. Mål med avsnittet. Jonbindning

Repetition F4. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Olika kovalenta bindningar. Niklas Dahrén

Intermolekylära krafter

Kapitel 1. Kapitel 2. Kemiska grundvalar. Atomer, Molekyler och Joner

Kapitel 1. Kemiska grundvalar

Kemiska reaktioner: Olika reaktionstyper och reaktionsmekanismer. Niklas Dahrén

Dipoler och dipol-dipolbindningar Del 1. Niklas Dahrén

Kemiska bindningar. Medicinsk Teknik KTH Biologisk kemi Vt Märit Karls

Kovalenta och polära kovalenta bindningar. Niklas Dahrén

Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kapitel 11. Kap 11 Intermolekylära krafter. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Instuderingsuppgifter

Aromatiska föreningar

Repetition F6. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

IV. Atomer och molekyler

3.14. Periodiska systemet (forts.)

Intermolekylära krafter

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Tentamen i Allmän kemi NKEA02, 9KE211, 9KE , kl

KOKA01 Läsanvisningar till läroboken, 6. upplagan, 2013

2.15. Teorin för flerelektronatomer

Kovalent och polär kovalent bindning. Niklas Dahrén

Kapitel 3. Elektroner i det fasta tillståndet

Inläsningshandledning. Allmän farmaceutisk kemi, 7,5 hp 3FK102 VT Apotekarprogrammet

Kap Kort presentation

Allmän och organisk kemi KOKA Ulf Ellervik

Vad bestämmer ett ämnes kokpunkt? Niklas Dahrén

Kapitel 2. Kovalent bindning

Grundläggande kemi I 10 hp

Introduktion till kemisk bindning. Niklas Dahrén

van der Waalsbindningar (London dispersionskrafter) Niklas Dahrén

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi. F6 Övergångsmetaller och koordinationskemi d-blockskemi

Kolföreningar. Oändliga variationsmöjligheter

ORGANISK KEMI. Enkel Dubbel Trippel. En liten jämförelse mellan:

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Vätebindningar och Hydro-FON-regeln. Niklas Dahrén

Tentamen i allmän och biofysikalisk kemi

2. Materials bindning 2.1 Grundämnen och enskilda atomers struktur [mest Callister Ch. 2, Mitchell Ch. 2; också egen forskning]

Kemi Grundläggande begrepp. Kap. 1. (Se även repetitionskompendiet på hemsidan.)

VIKTIGT ATT DU FYLLER I DETTA PÅ SAMTLIGA SIDOR SOM LÄMNAS IN!

Föreläsning 4. Substituerade kolväten Kapitel 5

Hjälpmedel: räknare, formelsamling, periodiska system. Spänningsserien: K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au. Kemi A

Organiska föreningar Kokpunkt och löslighet. Niklas Dahrén

Kraftfält i molekyldynamik

ORGANISK KEMI KOLFÖRENINGARNAS KEMI

Varför kan kolatomen bilda så många olika föreningar?

Organiska föreningar del 10: Vad bestämmer kokpunkten hos en förening? Niklas Dahrén

Räkneuppgifter i Kemisk struktur och bindning Del 2. Bioinformatik Xbio3

Valenselektroner = elektronerna i yttersta skalet visas nedan för några element ur grupperna

Övergången från gymnasie- till högskolestudier i kemi

Organiska föreningar del 2: Introduktion till att rita och namnge organiska föreningar. Niklas Dahrén

C Dessa atomer är kolets isotoper. Isotoper har: olika A samma Z samma antal e likadana kemiska egenskaper

Mendelevs periodiska system

Föreläsning 3. Kolvätens egenskaper! Kapitel 3 och 4

Nämn ett ämne som kan omvandlas till diamant a, granit b, meteoritmineral c, kol d, grafit

Analysera gifter, droger och andra ämnen med enkla metoder. Niklas Dahrén

Repetition kemi och instuderings/övningsfrågor

Med ett materials elektriska egenskaper förstår man helt allmänt dess ledningsförmåga, konduktans, och resistans Ohms lag:

Allmänt Materialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur. l A Allmänt. 8.1.

Materialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur

KVANTFYSIK för F Inlämningsuppgifter I6

Jonföreningar och jonbindningar del 1. Niklas Dahrén

Atomteori. Biologisk kemi 7,5 hp KTH Vt 2012 Märit Karls. Titta på: Startsida - Biologisk Kemi (7,5hp) [PING PONG]

Namnge och rita organiska föreningar - del 1 Introduktion till att rita och namnge organiska föreningar. Niklas Dahrén

Efternamn:...Mapp nr.. OBS! TEXTA TYDLIGT! Förnamn:... Personnr:... Totalsumma: Resultat: OBS! MYCKET VIKTIGT!! FÖRSE VARJE SIDA MED MAPP NUMMER!

Föreläsningarnas innehåll och motsvarande avsnitt i läroboken.

Lösning. ph = -lg 3,99*10-3 = 2,4

Kvantmekanik och kemisk bindning I 1KB501

Periodiska systemet. Atomens delar och kemiska bindningar

ATOMENS BYGGNAD. En atom består av : Kärna ( hela massan finns i kärnan) Positiva Protoner Neutrala Neutroner. Runt om Negativa Elektroner

Transkript:

Repetition F3 Oktettregeln Jonbindning och kovalent bindning Lewisstrukturer Elektronegativitet och polariserbarhet bindningskaraktär polära bindningar Bindningsstyrka

F4 Molekylstrukturer Enkla molekyler har väldefinierade geometriska former Den geometriska formen utgörs av en centralatom och dess bundna grannatomer

Teorier Det finns olika teorier/metoder för att förklara/förutsäga strukturen hos enkla molekyler VSEPR-modellen Valensbindingsteori Molekylorbitalteori Datorberäkning för att lösa schrödingerekvationen Förenklat Avancerat

VSEPR-modellen VSEPR står för Valence-Shell Electron-Pair Repulsion Utgångspunkten är att elektrontäta områden, dvs. bindningar och fria elektronpar, repellerar varandra De elektrontäta områdena försöker komma så långt bort från varandra som möjligt för att få så låg energi som möjligt :O = C = O:

Elektronarrangemang Maximal utspridning av elektrontäta områden

Elektronarrangemang och geometrisk form Fria elektronpar räknas in vid bestämningen av elektronarrangemang, men inte i den geometriska formen H H N H :

Repulsion Olika typer av bindningar (enkel-, dubbel-, trippel-) hanteras lika Repulsionen från fria elektronpar är större än från bindningar Elektronpar tvingar bindningsvinklar att bli mindre än i motsvarande regelbundna elektronarrangemang H H N H : Ammoniak, NH 3

Fem elektrontäta områden Elektronarrangemanget för fem elektrontäta områden har trigonal bipyramidal struktur Repulsionen minimeras om fria elektronpar läggs i ekvatoriella positioner

Sex elektrontäta områden Elektronarrangemanget för sex elektrontäta områden har oktaedrisk struktur Repulsionen minimeras för två fria elektronpar om de läggs på motstående sidor av molekylen

Recept för VSEPR-modellen 1. Avgör antalet bindningar och fria elektronpar från lewisstrukturen för molekylen 2. Identifiera elektronarrangemang 3. Identifiera molekylens geometriska form (titta bara på atomer, ej fria elektronpar) 4. Räkna med att fria elektronpar utövar extra repulsion och stör elektronarrangemangets regelbundna struktur

Övning Bestäm elektronarrangemang och geometrisk form för följande molekyler/joner: 1. CO 2 2. H 2 O 3. SO 3 2-4. SF 4

Svar 1. CO 2 :O = C = O: elektronarrangemang: linjär geometrisk form: linjär 2. H 2 O elektronarrangemang: tetraedrisk geometrisk form: vinklad

Svar 3. SO 3 2- elektronarrangemang: tetraedrisk geometrisk form: trigonal pyramidal

Svar 4. SF 4 elektronarrangemang: trigonal bipyramidal geometrisk form: gungbräda

Polära eller opolära molekyler? De polära bindningarna i en molekyl utgör elektriska dipoler, dvs. har dipolmoment Beroende på hur bindningarna är riktade i molekylen kan de ge upphov till ett dipolmoment för hela molekylen eller ta ut varandra helt och göra molekylen opolär CO 2, opolär H 2 O, polär

Polära eller opolära molekyler? polär opolär

Polära eller opolära molekyler? Symmetrin bryts om bindningarna inte är ekvivalenta opolär polär CHCl 3

Övning Avgör om följande molekyler är polära: 1. NH 3 2. SO 3 3. SO 2

Svar bindn./ fria e-par elektronarr. form 1. NH 3 4 tetraedrisk trigonal pyramidal polaritet polär 2. SO 3 3 trigonal plan trigonal plan opolär 3. SO 2 3 trigonal plan vinklad polär

Valensbindningsteori Kovalenta bindningar bildas av överlapp av halvfyllda atomorbitaler

σ-bindning Cylindrisk symmetri

π-bindning Två lober Ett nodplan längs bindningsaxeln

Multipelbindningar Enkelbindning: en σ-bindning Dubbelbindning: en σ- och en π-bindning Trippelbindning: en σ- och två π-bindningar N 2, trippelbindning

Hybridisering Om man bara kombinerar s- och p-orbitaler till bindningar, kan man inte förklara geometrin Lösningen är att göra linjärkombinationer av atomorbitalerna hybridorbitaler Antalet orbitaler är konstant, dvs. antalet hybridorbitaler är detsamma som antalet atomorbitaler som tagits i anspråk Exempel: sp 3 -orbital h 1 = s + p x + p y + p z

Metan, CH 4 sp 3 -hybridisering Kol har fyra valenselektroner 1 s-orbital och 3 p-orbitaler i valensskalet ger fyra sp 3 -orbitaler riktade mot hörnen i en tetraeder De fyra hybridorbitalerna kan få en valenselektron var Eftersom de då är halvfyllda är de alla redo för bindning I metan överlappar de med vätenas s-orbitaler och skapar σ-bindningar Metan har tetraedrisk form

Etyn, C 2 H 2 sp-hybridisering 1 s-orbital och 1 p-orbital i valensskalet ger två sp-orbitaler riktade åt var sitt håll (linjärt) Två p-orbitaler blir kvar Alla fyra orbitalerna är halvfyllda I etyn överlappar sp-orbitaler från de båda kolen med varandra och med vätenas s-orbitaler och skapar σ-bindningar p-orbitalerna överlappar och skapar π-bindningar trippelbindning

sp x -orbitaler 2 sp-orbitaler, linjär form, lämnar 2 p-orbitaler för π-bindning 3 sp 2 -orbitaler, trigonal plan form, lämnar 1 p-orbital för π-bindning 4 sp 3 -orbitaler, tetraedrisk form

sp3dx-orbitaler 5 sp3d-orbitaler, trigonal bipyramidal form 6 sp3d2-orbitaler, oktaedrisk form

Molekylorbitalteori Istället för att beskriva kovalent bindning som överlapp mellan (hybridiserade) atomorbitaler, skapas orbitaler från s- och p-orbitaler från olika atomer Dessa nya orbitaler sträcker sig över hela molekylen och kallas därför molekylorbitaler Antalet orbitaler är konstant, dvs. antalet molekylorbitaler är detsamma som antalet atomorbitaler som tagits i anspråk Valenselektronerna placeras i molekylorbitalerna efter stigande energi enligt aufbauprincipen

σ-orbitaler Cylindrisk symmetri σ-orbitaler kan bildas av s- eller p-orbitaler antibindande nodplan mellan atomer bindande

π-orbitaler Ett nodplan längs bindningsaxeln π-orbitaler kan bildas av p-orbitaler antibindande bindande

Energinivåer diatomära molekyler Li 2 till N 2 O 2 och F 2

Bindningstal Bindningstal = ½ (antal elektroner i bindande orbitaler antal elektroner i antibindande orbitaler) b = 1 2 (N N * e e )

Elektronkonfigurationer b = 3 (trippelbindning) b = 2 (dubbelbindning)

Bensen, C 6 H 6 Blandteori: sp 2 -hybridisering σ-bindningar mellan C-C i ringen och C-H molekylorbitaler (π) av p z -orbitalerna

Kvantkemiska beräkningsmetoder Uttryck vågfunktionerna som linjärkombinationer av basfunktioner, som inte nödvändigtvis är väteatomorbitaler Lös schrödingerekvationen numeriskt