Kemiske Bindinger og Polaritet

Flashcards om kemiske bindinger, polaritet, og relaterede koncepter.

Kemisk binding

Kraften der holder atomer sammen i molekyler.

Polaritet

Forskellen i elektronegativitet mellem atomer, hvilket skaber en positiv og negativ ladning i molekylet.

Dipoler

Områder i et molekyle hvor der er en højere koncentration af elektroner.

Elektronegativitet

Evnen et atom har til at tiltrække elektroner i en binding.

Dipol

En molekylær struktur med en positiv og en negativ pol på grund af forskellig elektronegativitet.

Klorid

Et atom med stærk elektronegativitet, som ofte påvirker molekylers polaritet.

Årsag til polart molekyle

Når en elektronegativ atomtrækker elektroner mere end et andet atom i molekylet, hvilket skaber en ladningsforskel.

Ladning (Q)

Mål for den elektriske tiltrækning mellem partikler, hvor positiv ladning er Q plus og negativ ladning er Q minus.

Distancen (d)

Afstanden mellem positive og negative ladninger i en dipol.

Dipol Moment

Mål for styrken og retningen af en dipol.

I N deltagelse

En værdi der beskriver elektronegativiteten mellem to atomer, som bestemmer polariteten.

CO2

Et eksempel på et molekyle med lineær struktur, hvor elektroner bliver trukket af det mere elektronegative atom.

Hvordan regner man et dipol moment?

$$U=Q\cdot d$$

Hvis man regner dette ud så for man svaret D

Find ud af kuldioxids Lewis diagram, struktur og tegn hvor det dipol moment vil være

Hvordan finder man Netto dipol moment sker og hvad er det?$\Delta EN>0,5$

Når der er ujævn fordeling af e- og asymmetrisk form.

Jeg skal finde Delta EN > 0,5

$\Delta EN$ beskriver elekronegativitet mellem to atomer.

Man kan finde dette ved det periodiske system (finde elektron negativiteten) og trækker dem fra hinanden?

Hvad er dispersionkræfter?

Dispersionskræfter (også kaldet London-kræfter) er

svage, midlertidige intermolekylære kræfter, der opstår mellem alle atomer og molekyler. De skabes af kortvarige, fluktuerende elektronforskydninger, der danner midlertidige dipoler. Disse kræfter er især afgørende for sammenhængskraften i upolære stoffer og stiger med molekylestørrelsen.

Hvorfor har forgrenet molekyler mindre intermolekylær krafter

Jo, det har du helt ret i. Når molekyler er "lige" (langstrakte) frem for forgrenede eller kugleformede, har de en større

overflade.

Det betyder to ting for de intermolekylære kræfter:

1. Større kontaktflade: Langstrakte molekyler kan lægge sig tættere op ad hinanden (ligesom to stykker spaghetti modsat to kødboller). Det giver flere punkter, hvor de intermolekylære kræfter kan virke.

2. Stærkere London-kræfter: Især for upolære stoffer betyder den store overflade, at de midlertidige dipoler (London-kræfter) bliver meget stærkere, hvilket hæver kogepunktet.

Et klassisk eksempel er pentan (en lige kæde), som har et højere kogepunkt end neopentan (en kompakt "bold"), selvom de består af præcis de samme atomer.

Prøver af fire rene farvestoffer, mærket A til D, påføres kromatografiparpir (et polært materiale) på de positioner, der er angivet i diagrammet nedenfor. En ukendt farvestofsprøve, mærket X, påføres derefter på et separat stykke kromatografipapir. Begge papirer placeres i kromatografikamre, der indeholder en lille mængde af en upolær opløsningsmiddel, og udvikles. De udviklede kromatogrammer vises nedenfor.

Hvilket af de fire farvestoffer er mest sandsynligt til stede i prøve X?

Det er B.

Pga. det er den der er mest polær ligesom X. Vi kan også finde ud af det ved at bruge Retention faktor til at finde ud af hvor meget X har bevæget sig, og se hvad for en der har bevæget sig ligeså langt.

Formlen for Retention faktor?

$$Rf=\frac{Dis\tan cen-rejst-fra-soluten}{Dis\tan cen-rejst-fra-solvent}$$

• Solute (Det opløste stof): Det stof, der bliver opløst. Det er typisk til stede i en mindre mængde. Det kan være et fast stof (f.eks. salt), en væske eller en gas.

• Solvent (Opløsningsmiddel): Det stof, der opløser det andet stof. Det er typisk en væske og findes i en større mængde. Vand betegnes ofte som det universelle solvent.

dipol-induceret dipol hvad betyder denne sætning?

Begrebet

dipol-induceret dipol beskriver en tiltrækningskraft, hvor et molekyle med en permanent skæv elektrisk ladning (en dipol) "tvinger" et ellers neutralt molekyle til også at blive skævt.

Her er den korte forklaring på, hvad der sker:

1. Den permanente dipol: Du har et polært molekyle (f.eks. vand eller ethanol), som altid har en positiv og en negativ ende.

2. Det upolære molekyle: Du har et andet molekyle (f.eks.

   I2

   𝐼2

   eller

   O2

   𝑂2

   ), hvor elektronerne normalt er jævnt fordelt.

3. "Skubbet": Når det polære molekyle kommer tæt på det upolære, vil dets ladning tiltrække eller afstøde elektronerne i det upolære molekyle.

4. Induktionen: Dette "skub" gør det upolære molekyle midlertidigt skævt (en induceret dipol). Nu har begge molekyler en positiv og en negativ ende, og de kan derfor tiltrække hinanden.

I2

𝐼2

er fuldstændig elektrisk neutralt(upolært), og det er netop pointen.

I en "dipol-induceret dipol"-binding sker der følgende:

1. I2

   𝐼2

   starter som neutralt: I et frit iod-molekyle er de to atomer ens, så de deler deres elektroner helt ligeligt. Der er ingen positiv eller negativ ende.

2. Mødet med en dipol: Når

   I2

   𝐼2

   kommer tæt på et polært molekyle (som ethanol), vil ethanols permanente ladning "skubbe" til elektronkyen i

   I2

   𝐼2

   .

3. Induktion (påvirkning): Fordi

   I2

   𝐼2

   er et stort molekyle med mange elektroner langt fra kernen, er det let at forskyde dets elektroner. Den permanente dipol i ethanol skaber (inducerer) derfor en midlertidig ubalance i

   I2

   𝐼2

   .

4. Resultat: Nu har

   I2

   𝐼2

   fået en svag positiv og negativ ende i et kort øjeblik. Nu kan den positive ende af det ene molekyle og den negative ende af det andet tiltrække hinanden.

Så

I2

𝐼2

er neutralt i sig selv, men det bliver "gjort" polært af sin nabo. Det er derfor, vi kalder det en induceret (fremprovokeret) dipol.

Giver det mening, at et neutralt molekyle kan blive "skævt" af at være tæt på en magnetisk ladning?

Hvad for en af disse stoffer er mest sandsynlig opløst/soluble i Carbon tetraclorid, CCl4

HF

LiCl

NH3

Br2

2

𝑩𝒓𝟐

(brom) er det stof, der er mest tilbøjeligt til at være mest opløseligt i

CCl4

𝐶𝐶𝑙4

(carbontetrachlorid).

Her er forklaringen baseret på princippet om "likt opløser likt":

• CCl4

  𝑪𝑪𝒍𝟒

  er et upolært opløsningsmiddel:Molekylet er symmetrisk, hvilket gør, at de enkelte bindingers polaritet ophæver hinanden.

• Br2

  𝑩𝒓𝟐

  er et upolært molekyle: Da det består af to identiske atomer, er der ingen elektronegativitetsforskel, og molekylet er derfor helt upolært. Upolære stoffer opløses generelt rigtig godt i upolære opløsningsmidler.

Hvorfor de andre er mindre opløselige:

• HF

  𝑯𝑭

  og

  NH3

  𝑵𝑯𝟑

  : Begge er stærkt polæremolekyler, der danner hydrogenbindinger. De vil hellere binde sig til hinanden eller polære stoffer (som vand) end til det upolære

  CCl4

  𝐶𝐶𝑙4

  .

• LiCl

  𝑳𝒊𝑪𝒍

  : Er et ionforbindelse (salt). Det kræver et meget polært opløsningsmiddel at bryde de stærke ionbindinger i krystalgitteret, hvilket

  CCl4

  𝐶𝐶𝑙4

  ikke kan.

Hvordan afgør man om et molekyle er polært eller upolært

Træk det mindste elektronegativitetstal fra det største
Fra 0,0 til 0,4 betyder upolær binding
Fra 0,5 til 1,7 betyder polær binding
Over 1,7 betyder ionbinding

Trin 2 Se på molekylets form
Polært hvis molekylet er asymmetrisk og skævt. Ladningerne samler sig i den ene ende som i vand.
Upolært hvis molekylet er helt symmetrisk. De polære træk ophæver hinanden som i CO2.