Ionos k�t�s

Szobah�m�rs�kleten �ltal�ban szil�rd anyag szab�lyos krist�lyr�csban helyezkedik el �s ebben pozit�v �s negat�v ionok foglalnak helyet �s ezek k�z�tt elektrosztatikus vonz�er�k hatnak. Az ionok �gy helyezkednek el a r�csban, hogy az azonos ionok (hasonl� t�lt�ssel rendelkez� ionok) k�z�tt a lehet� legkisebb legyen a tasz�t�er�.

Pl.: NaCl, CsCl, ZnS, CaF, TiO₂

-j�l old�dnak v�zben, semleges t�lt�s� anyagok

-�ltal�ban az er�sen pozit�v f�mek �s negat�vabb nemf�mek k�z�tt j�n l�tre (2 t�nyez� hat�rozza meg 1.-ioniz�ci�s energia 2.-elektronaffinit�s �sszess�g�ben lehet�leg min�l kisebb legyen az energia befektet�s)

-szil�rd �llapotban gyakorlatilag nem vezet�k, megolvasztva m�r megn�vekszik az elektromos vezet�s, mivel az ionok az olvad�kban szabadon elmozdulhatnak �s ez jelenti az �ramvezet�st (t�lt�ssel rendelkez�  anyagi r�szecsk�k elmozdul�sa, m�sodfaj� vezet�s)

-magas olvad�s- �s forr�spont, a r�csszerkezet miatt, egy kationra t�bb anion hat �s ford�tva, ez�rt er�s a k�t�s (ez nem ir�ny�tott)

-�ltal�ban kem�ny �s rideg anyagok ( a r�csenergi�b�l ad�d�an, ha megpr�b�lunk egy iont a hely�r�l elmozd�tani az ionok k�z�tti vonz�er� tasz�t�er�be megy �t)

-jellemz�je a r�csenergia (krist�lyr�cs: a krist�lyos szil�rd anyagok ionokb�l, atomokb�l z�rt molekul�kb�l �p�lnek fel 3dimenz�s elrendez�ssel)

-ionsug�r (meghat�roz�sa nem t�ls�gosan pontos mivel az elektronfelh� helyzet�t nem lehet pontosan meghat�rozni, de az ionk�zpontok t�vols�g�t meg lehet m�rni!)

Kovalens k�t�s

Nemf�mes elemek atomjai k�z�tt j�n l�tre k�z�s k�t�elektronp�rral (ahol �ltal�ban kicsi az elektronnegativit�sk�l�nbs�g) Az atomok a nemesg�z-�llapotra t�rekednek �s ehhez valamelyiknek elektront kell leadnia, valamelyiknek pedig fel kell venni �s ezek k�z�tt az atomok k�z�tt j�n l�tre a  kovalens k�t�s. A k�t�shez r�szlegesen bet�lt�tt kis energi�j� p�ly�k sz�ks�gesek.

Pl.: CO₂, O₂

-hibridiz�ci�: az elektronburok k�l�nb�z� m�rt�kben deform�lhat� ez�rt a k�l�nb�z� atomokkal val� k�lcs�nhat�skor az alap�llapot elektroneloszl�sa megv�ltozhat, �gy ez sz�mszer�leg is v�ltozhat. (az elektronok a megkezdett p�ly�kon arra t�rekednek, hogy min�l t�bb legyen k�z�l�k p�ros�tatlan - Hund-szab�ly) (ez�rt k�pez a sz�n 4 k�t�st)

-inert elektronp�r: nagyobb f�kvantumsz�m eset�n a hibridiz�ci�val ellent�tben a lehets�geshez k�pest kisebb vegy�rt�kkel is k�pez vegy�letet. �ltal�ban a nagyobb f�kvantumsz�m� teljesen lez�rt h�jak �s elektronp�rjaik el�gg� rezisztensek, inertek �s stabilabbak is lehetnek a kisebb vegy�rt�k� vegy�leteik, mint a nagyobb vegy�rt�k�ek. (a m�sodfaj� f�mek �s a f�lf�mek csoportjaiban id�z el� vegy�rt�kv�ltoz�sokat)

Pl.: Germ�nium, �n, �lom

-oktett-expanzi�: Amikor oktettn�l nagyobb elektronsz�m� k�t�s alakul ki fel kell t�telezn�nk a hibridiz�ci�t. A harmadik f�kvantumsz�m� h�jon m�r lehet�s�g van a d p�ly�k megjelen�s�re. Ez energetikailag kedvez�tlen az s �s a p p�ly�khoz k�pest ez�rt, amikor onnan �t akarunk juttatni egy elektront a d p�ly�ra, nagy energi�ra van sz�ks�g, ez csak speci�lis esetekben val�sulhat meg.

Ha k�t atom k�zeledik egym�shoz, akkor az elektronfelh�kre k�t mag gyakorol hat�st, e k�vetkezt�ben alakulhat ki, hogy s �s p p�ly�k �rny�kol� hat�sa cs�kken a d p�ly�ra n�zve �s az egyik atom energi�ja megn�, �gy a d p�ly�ra nagyobb er�t gyakorolhat, k�zelebb ker�lhet a maghoz, kedvez�bb lesz �s �tl�phetnek r� az elektronok. Erre addig van lehet�s�g, am�g van hely a d p�ly�n �s az s �s p p�ly�n p�ros�tott elektronok vannak. �gy ak�r 7 k�t�elektron is lehet. Erre csak a fluor, az oxig�n �s a kl�r alkalmas.

Pl.: ClF₃ – 3 k�t�elektron

      BrF₅ – 5 k�t�elektron

         IF₇ – 7 k�t�elektron

-koordinat�v kovalens k�t�s (dat�v k�t�s): enn�l a k�t�sn�l egy olyan atom ker�l k�lcs�nhat�sba, amelynek a k�ls� elektronh�j�n be nem t�lt�tt p�ly�k vannak, egy olyannal, amelynek a p�ly�i teljesen felt�lt�ttek. Donor-akceptor viszony alakul ki. Nemcsak egy elektront ad az egyik a k�t�sbe, hanem mindkett�t a m�sik pedig egyet sem. (ez elektronszeg�ny �s elektrongazdag atomok k�z�tt alakulhat ki)

V�geredm�ny szempontj�b�l nem tudjuk megk�l�nb�ztetni a sima kovalens k�t�st�l, csak a folyamat�ban van k�l�nbs�g.

Pl.: NH₃ + H = NH₄

-t�bbsz�r�s k�t�sek: k�t atomfajta k�z�tt nemcsak egy k�z�s elektronp�rral j�het l�tre k�t�s, hanem t�bbel is (max. 3) Ilyenkor kialakult k�t�sek nem egyforma er�ss�g�ek az elektronburkok tasz�t�sa miatt. (a k�tszeres k�t�s er�sebb, mint az egyszeres, de nem k�tszer olyan er�s)

Pl.: F₂

 Akkor is l�trej�het ilyen k�t�s, ha az egyik atom nem rendelkezik ehhez el�g p�ros�tatlan elektronnal. P�ld�ul a BF₃, enn�l a molekul�n�l a b�rn�l elektron tel�tettlens�g, a fluorn�l tel�tetts�g alakul ki, ezek kiegyenl�t�d�sre t�rekszenek, ez�rt a fluor az ig�nybe nem vett elektronp�rj�val visszak�t. (ez�rt nem mondhatjuk, hogy a BF₃-ban 3 egyszeres k�t�s van)

 �tmeneti f�mekn�l nem mindig l�tes�l annyi k�t�s, amennyit a p�ros�tatlan elektronok megengedn�nek, ez�rt k�nnyen reag�lnak olyan rendszerekkel, ahol van ig�nybe nem vett elektronp�r.

-rezonancia m�dszer: A le�rtakat felt�telezi. A BF₃-n�l felvethetj�k, hogy a fluor egyik ig�nybe nem vett elektronp�rja bek�t a b�r p p�ly�j�ra, ekkor azonban az egyik k�t�snek r�videbbnek kellene lennie, de val�j�ban egyform�k. (ebb�l ad�d�an egyforma a k�t�sek er�ss�ge, teh�t mindn�l ott van a bek�t�tt elektronp�r)

-egyelektronos k�t�s: er�ss�ge kb. a fele az elektronp�rral l�tes�tettnek, �ltal�ban akkor van ilyen k�t�sre sz�ks�g, amikor az adott elem elektronjainak sz�ma kevesebb, mint a bet�lt�sre alkalmas p�ly�k sz�ma.

Pl.: a H₂⁺-ban sokkal gyeng�bb a k�t�s, mint a H₂-ban �s t�volabb is van a k�t atommag. 1 elektron sokkal kev�sb� fogja �ssze �ket, mint 2.

F�mes k�t�s

-j�l vezetik az elektromoss�got �s a h�t

-nem f�ny�tbocs�t�ak, csillog� f�ny�ek �s sz�rk�sfeh�r sz�n�ek (kiv�tel az arany �s a r�z)

-t�m�r, nagy s�r�s�g� �s szoros illeszked�s� krist�lyr�csot k�peznek

-a ny�jthat�s�guk, hajl�that�s�guk �s alak�that�s�guk arra utal, hogy a r�csot kev�ss� ir�ny�tott er�k tartj�k �ssze, amik viszont igen er�sek

-t�bbs�g�k 3 nagy szimmetri�j� krist�lyr�csban krist�lyosodik (mind 3dimenzi�s):

1.       lapcentr�lt kockar�cs – koordin�ci�s sz�m: 12

2.       hexagon�lis r�cs – koordin�ci�s sz�m: 12

3.       t�rcentr�lt kockar�cs – koordin�ci�s sz�m: 8+6=14

 az els� �s a m�sodik a szorosabb, ez a k�t r�cs csak a C s�kban elhelyezked� h�romsz�get alkot� 3 atom elhelyezked�s�ben k�l�nb�zik

-a f�mekben az elektronok mozg�sa nem teljesen szabad, vannak olyan elektronok, amik nem mozoghatnak szabadon, ezek a teljesen bet�lt�tt vegy�rt�ks�vokon helyezkednek el �s vannak, amik mozoghatnak azok, pedig a vezet�s�von (ezek miatt vezetik az elektromoss�got)

�tmeneti k�t�st�pusok

A val�s�gban a tiszta kovalens �s tiszta ionos k�t�s j�val ritk�bb, mint a k�z�tt�k l�v� �tmenetek.

-polariz�ci�: a molekula polarit�s�ban v�ltoz�st el�id�z� folyamatot polariz�ci�nak nevezz�k, meg�t�l�s�hez k�t dolgot kell figyelembe venni: a polariz�l� er�t �s a polariz�lhat�s�got, ezek a dolgok az ion nagys�g�val, a t�lt�s�k nagys�g�val �s az elektronburkuk lez�rts�g�val f�ggnek �ssze

megfigyelhet� hat�st fejt ki a vegy�letek fizikai �s k�miai tulajdons�gaira (op., fp., termikus stabilit�s)

M�sodlagos k�t�er�k

van der Waals-f�le k�t�s

A nemesg�zok �s az egy�b kev�sb� reakci�k�pes g�zok (pl.: N₂, H₂, CH₄) is cseppfoly�s�that�k �s szil�rd �llapotba hozhat�k, de ezekn�l a vegy�rt�kh�j teljesen bet�lt�tt, ez�rt nem besz�lhet�nk kovalens, vagy ionos k�t�sr�l a szil�rd �s az olvad�k�llapotot l�trehoz� �sszetart� er� magyar�zatakor. Ez a k�t�s az ionos �s a kovalens k�t�shez k�pest nagyon kicsi.

H�rom alapvet� form�ja van:

1.       pillanatnyi dip�lus – induk�lt dip�lus k�lcs�nhat�s

Az olyan molekul�k, amelyek alapvet�en nem dip�lus-molekul�k is lehetnek pillanatnyilag (�tmenetileg) dip�lusosak, ugyanis nagyon val�sz�n�tlen az, hogy az elektronok �gy helyezkednek el azt atommag k�r�l, hogy pont kiegyenl�ts�k egym�st �s minden pillanatban minden elektronnal pontosan szemben van egy m�sik is. Ez�rt az atomnak egyes pillanatokban lesznek nagyobb �s kisebb elektrons�r�s�g� r�szei. Ez azonban  a szomsz�dos atomban dip�lust induk�l �s ez a k�lcs�nhat�s vonz�er�k�nt jelentkezik. Ezt �gy is felfoghatjuk, hogy k�t vagy t�bb �nmag�ban nem pol�ros molekula (atom) elektronjai �gy szinkroniz�lj�k mozg�sukat, hogy ered�k�nt maxim�liss� v�ljon az elektron – atommag vonz�s �s minim�liss� az elektron – elektron tasz�t�s. Ez a k�t�s extr�m r�vid t�v�.

2.       dip�lus – dip�lus k�lcs�nhat�s:

K�t dip�lusos molekula kapcsol�d�sa. Ezen bel�l is k�t fajta l�tezik. 1.- az egyik dip�lus v�g�hez csatlakozik a m�sik (egy vonalon helyezkedik el a k�t molekula) 2.- a k�t dip�lus antiparalel �ll be (egym�ssal p�rhuzamosak a molekul�k �s egym�s mellett vannak) enn�l sz�m�t a molekula „k�v�rs�ge” is

Err�l a k�lcs�nhat�sr�l csak addig besz�lhet�nk, am�g a molekul�k kinetikus energi�ja fel nem szak�tja ezt a gyenge rendez�er�t. G�z�llapotban m�r  jelent�sen lecs�kken ennek a k�lcs�nhat�snak az ereje �s a h�m�rs�klet emelked�s�vel egyre jobban cs�kken.

3.       dip�lus – induk�lt dip�lus k�lcs�nhat�s:

Egy dip�lusos molekula a szomsz�dos nem dip�lus molekul�ban t�lt�seltol�d�st id�z el�, ami vonz�er�t eredm�nyez.

hidrog�nk�t�s

Akkor besz�l�nk hidrog�nk�t�sr�l, ha a hidrog�natom k�t vagy t�bb atomhoz kapcsol�dik. (ez nem egy egyszer� kovalens k�t�s) Ennek a jelenl�t�t az anyag anom�lisan magas olvad�s- �s forr�spontja �rulja el �s az atomt�vols�gok is  a norm�lis al� cs�kkennek. Ez lehet intermolekul�ris �s intramolekul�ris is

S�g� M�g nincs hozz�sz�l�s.

Csak regisztr�lt felhaszn�l�k �rhatnak hozz�sz�l�st.