Niklas Dahrén

Olika kovalenta bindningar

Indelning av kemiska bindningar

Kemiskabindningar

Jonbindning Bindningarmellanjonernaienjonförening(salt)

Metallbindning Bindningarmellanmetallatomernaienmetall

Kovalentabindningar(intramolekylära) Bindningarmellanatomernaienmolekyl

Intermolekylärabindningar

Bindningarmellanolikamolekyler

Bindningarmellanjonerochmolekyler

Bindningarmellanolikadelaristoramolekyler

Kovalent bindning (elektronparbindning)

--

--

--

--:ClCl:

--

--

--

..........EnaArakBonuppstårmellandeposiBvtladdadeatomkärnornaochdenegaBvtladdadeelektronernasomfinnsmellanatomkärnorna.

--

-- --

--

-

-

--

-

-+ +

ü  Kovalentbindning:EnkovalentbindninginnebäraA2atomerdelarpåvalenselektroner.AtomernahållsihopmedvarandraeKersomdetuppstårenaArakBonmellandebådaatomkärnornasposiBvaladdningochdedeladevalenselektronernanegaBvaladdning.

ü  Energinsänks:Närkovalentabindningaruppstårsänksenerginhosdeelektronersomingåribindningen

(ochdärmedatomernasomhelhet)eKersomelektronernanu”hållsfast”av2atomkärnorochdärmedavflerprotoner.DenenergisomelektronernahadeavgesiformavvärmeBllomgivningen.

ü  Fårädelgasstruktur:Näratomerslårsigsamman(2ellerfler)ochskaparkovalentabindningarmellanvarandralederdetideflestafallBllaAatomernafårädelgasstruktur.DrivkraKenärdockiförstahandaAsänkadentotalaenerginhosatomernaochädelgasstrukturärenmetodföraAlyckasgöradet.

Kovalent bindning mellan 2 väteatomer

Bildkälla:ByJacekFH-Ownwork,CCBY-SA3.0,hAps://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2781099

Kovalent bindning mellan 2 fluoratomer

Bildkälla:AvJacekFH-Egetarbete,CCBY-SA3.0,hAps://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2781102

Kovalenta bindningar i metan

Bildkälla:ByDynaBlast-CreatedwithInkscape,CCBY-SA2.5,hAps://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=995735

ü  Kolhar4valenselektronerochkandärmedskapa4kovalentabindningarBll4olikaväteatomer.DeAalederBllaAallaingåendeatomerfårädelgasstruktur.

Det finns 2 huvudtyper av kovalenta bindningar

Kemiskabindningar

Jonbindning

Metallbindning

Kovalentabindningar(intramolekylära)

Opolärakovalentabindningar(kovalentabindningar)

Polärakovalentabindningar

Intermolekylärabindningar

Jon-dipolbindning

Vätebindning

Dipol-dipolbindning

VanderWaalsbindning(LondondispersionskraKer)

Opolär kovalent bindning

--

--

--

--:ClCl:

--

--

--

..........

--

-- --

--

-

-

--

-

-+ +

ü  Ienopolärkovalentbindningärdebådaatomernalikabra(ellernästanlikabra)påaAaAraherade

gemensammabindningselektronernap.g.a.samma(ellernästansamma)elektronegaBvitetochdärfördelaratomernalika(ellernästanlika)påelektronerna.ElektronernakommerdärmedaAbefinnasigungefärmiAemellandebådaatomernaochvifåringentydligelektronförskjutning(laddningsförskjutning).

ü  OpolärakovalentabindningarkallasoKabaraför”kovalentbindning”.ü  Renkovalentbindning:Enbindningmellan2likadanaatomer(t.ex.2kloratomer)kallasiblandför”ren

kovalentbindning”eKersomatomernaharsammaelektronegaBvitetochdärfördelarexaktlikapåelektronerna.

DebådakloratomernaharsammaelektronegaBvitetochkommerdärfördelaexaktlikapådebådavalenselektronernasomingåribindningen.

Renkovalentbindning

--

--

--

--

ü  IenpolärkovalentbindningärdebådaatomernaolikabrapåaCaCraheradegemensamma

bindningselektronernap.g.a.entydligskillnadielektronegaBvitetmellanatomerna.ü  Degemensammabindningselektronernakommervaraförskjutnamotdenatomsomharhögst

elektronegaBvitet.DetuppståralltsåenladdningsförskjutningdärdenatomsomärmestelektronegaBvkommerblilitenegaBvtladdad(parBellnegaBvladdning)medandenandraatomenblirliteposiBvtladdad(parBellposiBvladdning).

ü  Namnet”polär”syKarpåaAdetuppkommer2olikapoler;enposiBvtladdadpolochennegaBvtladdadpol.

Polär kovalent bindning

HCl:......

--

-

- -

-++

--

PolärkovalentbindningDebådaatomernaharentydligskillnadiielektronegaBvitet.KloratomenärbetydligtmerelektronegaBvjämförtmedväteatomenochkommerdärfördraåtsigelektronernamer.

δ-δ+

Hur vet man att det är en polär kovalent bindning istället för en opolär kovalent bindning?

1.   Detskavara2olikaickemetaller:Omdetskakunnauppståenelektronförskjutningmotnågonavatomernaibindningensåmåstedetvara2olikaatomerochbådamåstevaraickemetaller.Omdetärenmetall+enickemetallsåärdetiställetenjonbindning.

2.   SkillnadenielektronegaQvitetskavaraminst0,5:OmdetskauppståentydligelektronförskjutningibindningenmellandebådaickemetallernasåräckerdetintemedaAdetär2olikaatomerutanskillnadenmellanderaselektronegaBvitetskaocksåvaraBllräckligtstor.IregelgälleraAskillnadenielektronegaBvitetskavaraminst0,5.

Olika bindningstyper

Bindningstyp: Förklaring: SkillnadielektronegaQvitetmellanatomerna:

Exempel:

Opolärkovalentbindning(kovalentbindning):

Delarlikaellernästanlikapåbindningselektronerna.

Under0,5

C-CC-HCl-Cl

Polärkovalentbindning: Delarolikapåbindningselektronerna,denenaatomenhardragitBllsigelektronernabetydligtmer

Mellan0,5och1,9 C-OH-ClO-H

Jonbindning: Delarintealls,denenaatomen(jonen)harlagtbeslagpåelektronernafullständigt.

Över1,9 NaClMgFCaO

Polärkovalentbindning

Opolärkovalentbindning Jonbindning0 0,5 1,9

Elektronegativitet och bindningstyp

hAp://schools.birdville.k12.tx.us/cms/lib2/tx01000797/centricity/domain/912/chemlessons/Lessons/Bonding/Chemical%20Bonding.htm

Renkovalentbindning

ü  DessagränserärdockflytandeochberorBllvissdelpåvilkaämnendethandlarom.IliAeraturenangesocksåolikagränsvärdensådessagränsermåstetasmedennypa”salt”!

Olika bindningstyper

Typavbindning: Opolärkovalentbindning:

Polärkovalentbindning: Jonbindning:

Ämnesexempel:

Syre(O2)

Väteklorid(HCl)

Natriumklorid(NaCl)

Typavämne:

Molekyl(eAbestämtantalatomer)

Molekylförening(eAbestämtantalatomer)

Jonförening(oändligtantaljoner)

ElektronegaBvitetsvärde:

O=3,4O=3,4

H=2,1Cl=3,0

Na=0,9Cl=3,0

SkillnadielektronegaBvitet:

0

0,9

2,1

Laddningar:

Na+Cl-

H-Cl

O-O

δ+ δ-

Bindningen mellan kol och väte räknas som en opolär kovalent bindning

ü  KolochväteärväldigtlikavarandranärdetgällerförmåganaAaAraheragemensammabindningselektronerp.g.a.nästansammaelektronegaBvitet(detskiljer0,4).DärförräknasbindningenmellandessaatomeroKastsomenkovalentbindning(opolärkovalentbindning)trotsaAdeärolikaatomer.

CH4

Tillvänsterservisummaformelnresp.strukturformelnförenmetanmolekyl.Imetanmolekylenförekommerenbartkovalentabindningar(opolärakovalenta).

Uppgift: Avgör vilka bindningar som förekommer mellan atomerna

a)H-H b)N-H c)C-H

Svar:a)  Opolärkovalentbindning(kovalentbindning):2likaatomerinnebärsammaelektronegaBvitet.

Bådaatomernadrardärmedlikamycketidegemensammabindningselektronerna.

b)  Polärkovalentbindning:2olikaatomermedentydligskillnadielektronegaBvitet.KväveharhögstelektronegaBvitetochkommerdärföraAraheradegemensammabindningselektronernamest.

c)  Opolärkovalentbindning(kovalentbindning):2olikaatomermenskillnadenielektronegaBvitet

mellankolochväteärsåpasslitenaAviintefårnågontydligelektronförskjutning.

Pauling-skalan visar grundämnenas elektronegativitet

Bildkälla:hAp://sv.wikipedia.org/wiki/ElektronegaBvitet

Atomernas elektronegativitet avgör vem som är bäst på att attrahera elektroner

ü  HögelektronegaQvitetinnebäraAatomenärbrapåaAaAraheravalenselektroner.

ü  FöljandefaktoreravgörenatomselektronegaQvitet:§  Atomensradie:StorradieinnebäraAvalenselektronernaintekänneravatomkärnanisärskilthöggrad.

Litenradie=högelektronegaBvitet.§  Ne/oladdningeninnanförvalensskalet:Detärdennaladdningsomvalenselektronernakännerav.Om

neAoladdningenärhög(mycketposiBv)kommervalenselektronernaaAraheraskraKigt.KallasävenföreffekBvkärnladdning.

9+

Syreatom Fluoratom

8+

2e-6e- NeAoladdning:6+

2e-7e-

NeAoladdning:7+

FluorharhögreelektronegaQvitetänsyre

Radienärlikastorhosbådaatomerna.

NeAoladdningenskiljersigåt.FluoratomenharhögreneAoladdning.

Vilken atom har högst elektronegativitet?

LiQumatom

Natriumatom

3+

2e-1e-

NeAoladdning:1+

2e-8e-

NeAoladdning:1+

Svar:BådaharneAoladdningen1+.MenliBumharändåhögreelektronegaBvitetännatriumeKersomnatriumharflerskalochdärmedenstörreradie.

1e-

11+

1.TaredapåneAoladdningen

2.Jämförradien(antaletskal)

Bindningar och elektronegativitet

O H

H

H

H

O Cl

H H

Cl

VaAenmolekyleninnehållerpolärakovalentabindningarp.g.a.denstoraskillnadenielektronegaBvitetmellanväteochsyre(1,4).

Metanmolekyleninnehålleropolärakovalentabindningarp.g.a.denlillaskillnadenielektronegaBvitetmellankolochväte(0,4).

Klormolekyleninnehålleropolärakovalentabindningarp.g.a.sammaelektronegaBvitetmellankloratomerna.

Kovalenta bindningar är mellan ickemetaller (med några få undantag)

Ämne: Typ: Bindning:Magnesium,Mg Enbartmetall Metall Metallbindning

Magnesiumklorid,MgCl2 Metall+ickemetall Jonförening Jonbindning

Klor(klorgas),Cl2 Enbartickemetaller Molekyl Kovalentbindning

Väteklorid,HCl Enbartickemetaller Molekyl Polärkovalentbindning

Dubbel- och trippelbindningar

ü  Ivissamolekylermåstedeingåendeatomernadelapåflerän2elektronerföraAallaingåendeatomerskafåädelgasstrukturochdärmedsänkaelektronernasenergisåmycketsommöjligt(maximaltantalbindningar).Detkandåskapasdubbel-ochtrippelbindningar.Iendubbelbindningdelaratomernapåtotalt4elektronerochientrippelbindningdelaratomernapåtotalt6elektroner.

Uppgift: Vilka bindningar förekommer i nedanstående molekyl?

PolärakovalentabindningarOpolärakovalentabindningar

Uppgift: Avgör vilka bindningar som förekommer i följande molekyler

H-H N-H C=O

C=C CC C-H

---OpolärkovalenttrippelbindningOpolärkovalentdubbelbindning

Opolärkovalentenkelbindning PolärkovalentdubbelbindningPolärkovalentenkelbindning

Opolärkovalentenkelbindning

O-H H-F O=C=OPolärkovalentenkelbindning Polärkovalentenkelbindning Polärakovalentadubbelbindningar

CH4 H2OC2H5OHOpolärakovalentaenkelbindningar Polärakovalentaenkelbindningar

OpolärakovalentaenkelbindningarmellanCochHochpolärakovalentaenkelbindningarmellanCochOochmellanOochH

Elektronformler visar hur valenselektronerna är placerade i molekylen

Skillnaden mellan elektronformel och strukturformel

Elektronformel:Allavalenselektronerritasut.Strukturformel:Enbartbindningselektronernaritasut.

::

Cl-Cl

:Cl–Cl:

::

::

Hur går du tillväga när du ska rita en elektronformel?

1.   Totalaantaletvalenselektroner:TaredapådettotalaantaletvalenselektronersomdeolikaatomernaharBllsammans.Dessaskallsedanfinnasmednärduritarelektronformeln.

2.   Delaantaletvalenselektronermed2:Delaantaletvalenselektronerpå2,dåfårdutotalaantaletelektronparsomskaplacerasut.Elektronernaförekommernämligen2och2runtatomkärnorna.

3.   Ädelgasstruktur:SäAutallavalenselektronersåaAallaingåendeatomerfårädelgasstruktur(ide

flestamolekylerharallaingåendeatomerädelgasstruktur).

Uppgift: Rita elektronformeln för koldioxid, CO2

1.   Räknatotalaantaletvalenselektronerhosdeingåendeatomerna/jonerna:o  Kol=4sto  O=6sto  O=6sto  Totalt:16st

2.   Delaantaletvalenselektronermed2:16/2=8.8styckenelektronparskaplacerasutruntatomkärnorna.3.   SeQllsåaCallaingåendeatomerfårädelgasstruktur:

o  Placerautde8elektronparen(16valenselektronerna)såaAallaingåendeatomerfårädelgasstruktur.Lösev.problemetmeddubbel-ellertrippelbindningar.

KolatomeräroKastbelägnaimiAenavmolekylernaeKersomdeharförmågaaAskapa4bindningarmedandraatomer.

SegärnaflerfilmeravNiklasDahrén: hCp://www.youtube.com/KemilekQoner

hCp://www.youtube.com/MedicinlekQoner

Polärkovalentbindning

Övervägandekovalentbindning Övervägandejonbindning

0 0,5 1,9

Elektronegativitet och bindningstyp ü  SkillnadenielektronegaQvitetavgörbindningstypen:OmskillnadenielektronegaBvitetär0betraktas

bindningensomenrenkovalentbindning.Omdenäröver0menmindreän0,5betraktasbindningensomövervägandekovalentbindning(inteheltren,detfinnsenlitenelektronförskjutning).Ärskillnadenmellan0,5ochuppBllca1,9betraktasbindningensompolärkovalentbindning.Omskillnadenärca1,9ellermerbetraktasbindningensomövervägandejonbindning.Juhögrevärdedestotydligarejonbindningblirdet.Dessagränserärdockflytandeochlångtifrånexakta,exaktvartmansäAerdeolikagränsernaskiljersigocksååtiolikaläroböckerochiandrakällor.IjonföreningarärnästanallBdskillnadenmerän1,9mellandeingåendeatomerna/jonerna(mednågraundantag)medandenoKastärunder1,9imolekylföreningar(mednågraundantag).

Ökadjonbindningskaraktärpåbindningen

hAp://schools.birdville.k12.tx.us/cms/lib2/tx01000797/centricity/domain/912/chemlessons/Lessons/Bonding/Chemical%20Bonding.htm

Renkovalentbindning

C-C C-HCl-Cl

Skillnaden i elektronegativitet avgör

Bildkälla:hAp://sv.wikipedia.org/wiki/ElektronegaBvitet

Jonföreningmed;jonbindning

Molekylföreningmed;polärkovalentbindning

Molekylföreningmed;renkovalentbindning