A Kémiai Kötés II.. Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 2 of 47 A kötéselméletek alapkövetelményei A távoli atomokat összehozza. –Az. - презентация

1 A Kémiai Kötés II.

2 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 2 of 47 A kötéselméletek alapkövetelményei A távoli atomokat összehozza. –Az e - -at mindkét atommag vonzza. –Az e - -k taszítják egymást. –Az atommagok taszítják egymást. Ábrázolja a az energiaviszonyokat a távolság függvényében. –A -ve energiák a vonzóerőknek felelnek meg. –A +ve energiák pedig a taszítóerőknek.

3 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 3 of 47 A potenciális energia diagramm

4 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 4 of 47 A vegyértékkötés módszer A kovalens kötést átlapoló atompályákkal írja le. Az átfedő pályák azonos fázisban vannak. Lokalizált kötések leírására alkalmas.

5 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 5 of 47 Kötés a H 2 S-ben

6 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 6 of 47 Példa A vegyértékkötés elmélet segítségével írjuk le a foszfin, PH 3 molekulát. Azonosítsuk a vegyérték elektronokat:

7 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 7 of 47 Vázoljuk fel az atompályákat: Hozzuk fedésbe őket: Határozzuk meg az alakot: Trigonális piramis

8 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 8 of 47 Az atompályák hibridizációja Alapállapot Gerjesztett állapot

9 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 9 of 47 sp 3 hibridizáció

10 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 10 of 47 sp 3 hibridizáció

11 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 11 of 47 A metán kötésszerkezete

12 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 12 of 47 sp 3 hibridizáció a nitrogénben

13 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 13 of 47 A Nitrogén kötésszerkezete

14 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 14 of 47 sp 2 hibridizáció

15 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 15 of 47 Elektronpályák a bórban

16 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 16 of 47 sp hibridizáció

17 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 17 of 47 Elektronpályák a berilliumban

18 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 18 of 47 sp 3 d és az sp 3 d 2 hibridizáció

19 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 19 of 47 A hibridpályák és a VEPT(VSEPR) Írjuk fel a megfelelő Lewis szerkezetet. Használjuk a VEPT-et (VSEPR) az elektron geometria meghatározásához. Válasszuk ki a megfelelő hibridizációt.

20 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 20 of 47 Többszörös kovalens kötések Az etilén Lewis képletében kettős kötés szerepel. A VEPT (VSEPR) trigonális planáris jelez a szénre.

21 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 21 of 47 Etilén

22 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 22 of 47 Acetilén Az acetilénben, C 2 H 2, hármas kötés van. A VEPT szerint a szén lineáris szerkezetű.

23 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 23 of 47 Az MO elmélet Az atompályák az egyes atomokon izoláltak. A molekulapályák két vagy több atomot kötnek össze. LCAO –Linear combination of atomic orbitals. Ψ 1 = φ 1 + φ 2 Ψ 2 = φ 1 - φ 2

24 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 24 of 47 Az atompályák kombinációja

25 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 25 of 47 A hidrogén molekulapályái

26 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 26 of 47 Alapelvek a molekulapályákat illetően Az MO-k száma = Az AO-k száma. A kötő és lazító MO-k az AO-kból képződnek. Az e - -k a legkisebb energiájú MO-ra lépnek be először. A Pauli elv érvényesül. A Hund szabály is érvényesül

27 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 27 of 47 Kötésrend A stabil részecskéknek több elektronja van kötő, mint lazító pályán. Kötésrend = No. e - a kötő MO-kon - No. e- a lazító MO-kon 2

28 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 28 of 47 Az első periódus kétatomos molekulái BO = (1-0)/2 = ½ H2+H2+ BO = (2-0)/2 = 1 H2H2 BO = (2-1)/2 = ½ He 2 + BO = (2-2)/2 = 0 He 2 BO = (e - kötő - e - lazító )/2

29 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 29 of 47 A második periódus molekulapályái Az első periódusban csak 1s pálya áll rendelkezésre. A második periódusban viszont már 2s és 2p is. p pálya átfedés: –A véggel való átfedés a legjobb – szigma kötés (σ). –Az oldalátfedés is jó – pí kötés (π).

30 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 30 of 47 A második periódus molekulapályái

31 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 31 of 47 A p pályák kombinációja

32 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 32 of 47 A C 2 várt MO diagrammja Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 12 Slide

33 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 33 of 47 A C 2 módosított MO diagrammja

34 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 34 of 47 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry: Chapter 12 A 2. periódus kétatomos molekuláinak MO diagrammjai

35 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 35 of 47 A heteronukleáris kétatomos molekulák MO diagrammjai

36 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 36 of 47 Delokalizált elektronok

37 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 37 of 47 Benzol

38 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 38 of 47 Benzol

39 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 39 of 47 Ózon

40 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 40 of 47 Kötés a fémekben Elektronfelhő modell –Nuclei in a sea of e -. –Metallic lustre. –Megmunkálhatóság. Erőhatás

41 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 41 of 47 Kötés a fémekben A sávelmélet. Az MO elmélet kiterjesztése. N atom N pályát ad, amelyek energiái közel vannak egymáshoz. N/2 betöltött. A vegyérték sáv. N/2 üres. A vezetési sáv.

42 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 42 of 47 A sávelmélet (a) fém(b)fém (c) félvezető (d) szigetelő

43 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 43 of 47 A félvezetők

44 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 44 of 47 A fotoelektromos cellák

45 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 12Slide 45 of 47 Focus on Photoelectron Spectroscopy