- 999 (Registered)
-
(0 Reviews)
Introduktion til molekyler
Indledning
Overskrifterne for dette modul er:
- Dannelse af molekyler ud fra rene grundstoffer
- Kovalente bindinger (elektronpar-bindinger)
- Molekyler
- Rumlig opbygning af molekyler
- Polære og upolære bindinger
Dannelse af molekyler ud fra rene grundstoffer
H2O, også kendt som vand, dannes ved, at to hydrogenatomer og ét oxygenatom danner en forbindelse. Kovalente forbindelser opstår, når atomer deler elektroner i deres ydre elektronskaller.
Når hydrogenatomerne deler elektroner med oxygenatomet, opstår der to kovalente bindinger mellem de tre atomer. Dette gør, at oxygenatomet får to ekstra elektroner i sin ydre elektronskal, hvilket gør det muligt for oxygenatomet at opfylde ædelgasreglen om at have 8 elektroner i sin yderste skal.
Da hydrogenatomerne kun har én elektron i hver af deres ydre elektronskaller, vil de opfylde ædelgasreglen om at have 2 elektroner i sin yderste skal ved at dele deres eneste elektron med oxygenatomet. På denne måde dannes en kovalent forbindelse mellem hydrogenatomerne og oxygenatomet, hvilket resulterer i dannelsen af vandmolekylet H2O.
Kovalente bindinger (elektronpar-bindinger)
Kovalente bindinger opstår, når to atomer deler elektroner med hinanden for at opnå en mere stabil elektronkonfiguration. Når atomerne deler elektroner, opnår de begge en mere stabil elektronkonfiguration, fordi de får mulighed for at opnå en fuld ydre skal med elektroner (opfylde ædelgasreglen).
Kovalente bindinger kan bestå af et enkelt eller flere elektronpar, afhængigt af antallet af elektroner, der deles mellem atomerne. Enkelbindinger opstår, når to atomer deler ét par elektroner, mens dobbelt- og trippelbindinger opstår, når to atomer deler henholdsvis to eller tre elektronpar.
Molekyler
Molekyler er neutrale kemisk forbindelse, der består af to eller flere ikke-metalatomer bundet sammen, såsom kulstof, oxygen, nitrogen og hydrogen. Molekyler navngives systematisk ved hjælp af en række regler og konventioner. Generelt navngives molekyler ved at kombinere navnet på deres atomer i en bestemt rækkefølge og på græsk angive antal af de forskellige atomer (f.eks. dihydrogenmonooxid for H2O).
Rumlig opbygning af molekyler
Rumlig opbygningen af molekyler spiller en central rolle i kemi og i forståelsen af, hvordan molekyler opfører sig. Den rumlig opbygning afgøres af de elektroner, der er bundet til atomerne i molekylet (molekylets elektronstruktur). En af de modeller, der kan forudsige et molekyles struktur på baggrund af elektronstrukturen, er valens shell elektron pair repulsion (VSEPR) teorien. VSEPR teorien anvender princippet om, at elektronpar i et molekyle vil have en tendens til at placere sig så langt væk fra hinanden som muligt for at minimere deres frastødning. På denne måde kan man forudsige et molekyles rumlige opbygning, da elektronpar-bindinger og ledige elektronpar vil placerer sig så lang væk fra hinanden som muligt.
VSEPR teorien kan forklare, hvorfor nogle molekyler er tetraederiske, hvilket typisk ses, når fire atomer er bundet til et centralt atom (trekantet pyramide). Andre molekyler er plane, hvilket typisk ses når tre atomer er bundet til et centralt atom (plan opbygning). Endelig kan molekyler være lineære, hvilket typisk ses når to atomer er bundet til et centralt atom (lineær opbygning).
ØVELSE: RUMLIG OPBYGNING AF MOLEKYLER
Polære og upolære molekyler
Polære kovalente bindinger opstår, når der er en ulige fordeling af elektroner mellem de to atomer, der er bundet sammen. Dette skyldes, at atomer har forskellig elektronegativitet, hvilket er et mål for, hvor stærkt et atom trækker i elektroner i en kemisk forbindelse. Atomer med høj elektronegativitet trækker stærkere i elektronerne end atomer med lav elektronegativitet.
Når atomer med forskellige elektronegativiteter danner en kovalent binding, vil elektronerne blive trukket mere mod atomet med den højeste elektronegativitet. Dette fører til, at der opstår en polarisering i molekylet, hvilket betyder, at der vil være en positiv ladning på atomet med den laveste elektronegativitet og en negativ ladning på atomet med den højeste elektronegativitet. Polære kovalente bindinger er derfor kendetegnet ved, at de har en positiv og en negativ ende.
Upolære kovalente bindinger opstår, når der er en ligelig fordeling af elektroner mellem de to atomer, der er bundet sammen. Dette skyldes, at atomerne har ca. samme elektronegativitet, så de trækker lige stærkt i elektronerne. Upolære kovalente bindinger er derfor ikke polariserede.
Et polært molekyle har en positiv og en negativ ende. Det er ikke altid at et molekyle med polære bindinger selv er polært. F.eks. er CO2 (carbondioxid) ikke et polært molekyle fordi symmetri i molekylet gør, at molekylet har to negative ender i stedet for en positiv og en negativ ende.
ØVELSE: POLÆRE OG UPOLÆRE BINDINGER
Opsamling
Dette modul har givet dig en introduktion til begrebet kovalente bindinger og molekyler. Ved gennemgang af dette modul har du fået en forståelse for:
- Hvad er kovalente bindinger?
TEST: Introduktion til molekyler