7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

1/78

HEMIJSKA VEZA

TA DRI STVARI (ATOME)

ZAJEDNO ?

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

2/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

3/78

U OKVIRU OVOG POGLAVLJA EMORADITI

Jonska i kovalentna veza.

Metalna veza.

Elektronska teorija hemijske veze. Struktura molekula.

Meumolekulske interakcije.

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

4/78

TA JE HEMIJSKA VEZA?

Hemijske veze su sile koje dre zajednoatome u hemijskom jedinjenju

Za razlaganje jedinjenja na atome jepotrebno utroiti energiju. Vezivanjesniava potencijalnu energiju jedinjenja uodnosu na atome.

Vrsta i jaina hemijskih veza estoodreuje osobine jedinjenja

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

5/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

6/78

Energija potrebna za razlaganje jedinjenja

na atome (kJ/mol)

AB(g) A(g) + B(g)

Jedinjenje Energija

NaF 136

Na2O 50

H2 435

Cl2 243

O2 498

N2 946

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

7/78

KAKO NASTAJU HEMIJSKE VEZE

Atomi otputaju, primaju ili dele elektroneu cilju postizanja elektronske konfiguracije

plemenitih gasova

U formiranju hemiskih veza uestvujuvalencioni elektroni

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

8/78

VRSTE HEMIJSKIH VEZA

Postoje dva krajnja oblika spajanja ipovezivanja atoma:

JONSKA VEZA potpuni prenoselektrona sa jednog atoma na drugi

KOVALENTNA VEZA elektroni se deleizmeu atoma

VEINA VEZA MEU ATOMIMA JENEGDE IZMEU

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

9/78

LUISOVE STRUKTURE

Jednostavan nainprikazivanja

valencionih elektrona

G. N. LewisG. N. Lewis

18751875 -- 19461946

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

10/78

PISANJE LUISOVIH STRUKTURA

x

Napisati simbolhemijskog elementa

svaki kvadrat moe daprimi 2 elektrona

odrediti brojvalencionih elektrona

poeti sapopunjavanjem

kvadrata ne pravitiparove dok se ne mora

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

11/78

LUISOVI SIMBOLI

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

12/78

BROJ VALENCIONIH ELEKTRONA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

13/78

JONSKA VEZA

elektronske kofiguracije Na i Cl

Na 1s22s22p63s1

Cl 1s2

2s2

2p6

3s3p5

ovi atomi daju jone sa sledeimelektronskim konfiguracijama

Na+

1s2

2s2

2p6

isto kao [Ne] Cl- 1s22s22p63s3p6 isto kao [Ar]

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

14/78

NASTAJANJE JONSKE VEZE

Na + Cl Na+

+ Cl

_

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

15/78

ENERGETIKA NASTAJANJA JONSKE

VEZE

Na(g) Na+(g) + e- +494 kJ/mol

Cl(g) + e- Cl-(g) -349 kJ/mol

Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s) -787 kJ/mol

Zbirno: Na(g) + Cl(g) NaCl(s)

-642 kJ/mol

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

16/78

JONSKA JEDINJENJA GRADE GUSTO ZBIJENE KRISTALNE

REETKE KOJE SE SASTOJE OD POZITIVNIH I NEGATIVNIH JONA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

17/78

ENERGIJA KRISTALNE REETKE

Energija kristalne (jonske) reetke jeenergija (promena entalpije) potrebna za

razdvajanje jednog mola jonskog

jedinjenja na jone

Energija kristalne reetke se poveava saporastom naelektrisanja jona i smanjenjem

veliine jona

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

18/78

ENERGIJA KRISTALNE REETKE JEMERILO JAINE JONSKE VEZE

Jedinjenje Energija krist.

re. (kJ/mol)Temperatura

topljenja (oC)

MgO 3795 2852

NaF 910 993

NaCl 788 801

KCl 701 770

KBr 671 734

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

19/78

KOJI ELEMENTI GRADE JONSKU VEZU

Jonsku vezu grade elementi koji se jakorazlikuju po svojstvima

Izraziti metali (levo u periodnom sistemu) iizraziti nemetali (desno u periodnom

sistemu)

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

20/78

KOJI ELEMENTI GRADE JONSKU VEZU

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

21/78

OSOBINE JEDINJENJA SA JONSKOM

VEZOM

Nije usmerena u prostoru (elektrostatikoprivlaenje)

Imaju kristalnu strukturu

Visoka taka topljenja Visoka taka kljuanja

Rastvaraju se u polarnim rastvaraima (voda)

Vodeni rastvori provode elektrinu struju Rastopi jonskih jedinjenja provode elektrinu

struju

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

22/78

KOVALENTNA VEZAATOMI DELE ELEKTRONE

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

23/78

NASTAJANJE KOVALENTNE VEZE

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

24/78

Elektroni u kovalentnoj vezi

PRAVILO OKTETA

Pravilo okteta reprezentativni elementiobino postiu elektronsku konfiguracijuplemenitih gasova (8 elektrona u spoljnom

nivou) i veini svojih jedinjenjaElektroni u kovalentnoj vezi

Vezujui zajedniki elektronski par

Nevezujui slobodni elektronski par

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

25/78

Elektroni u kovalentnoj vezi

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

26/78

Elektroni u kovalentnoj vezi

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

27/78

Jo neki primeri

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

28/78

Elektroni u kovalentnoj vezi

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

29/78

NEPOLARNA I POLARNA KOVALENTNA

VEZA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

30/78

POLARNA KOVALENTNA VEZA

Kovalentno vezivanje izmeu razliitihatoma dovodi do neravnopravne podeleelektrona

Neravnopravna podela elektrona dovodido polarnosti veze

Jedan kraj veze ima veu gustinuelektrona od drugog kraja

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

31/78

POLARNOST VEZE

Kraj veze sa veom gustinom elektrona ima parcijalnonegativno naelektrisanje (-)

Kraj veze sa manjkom elektrona ima parcijalno pozitivnonaelektrisanje (+)

Parcijalna naelektrisanja znae da elektroni provode vie vremena okopojedinog atoma nego oko oba atoma

H F

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

32/78

ELEKTRONEGATIVNOSTElektronegativnost je merilo relativne sposobnosti

atoma da privlai sebi elektrone zajednikogelektronskog para.

Vrednosti elektronegativnosti:

nalaze se u rasponu od 0,7 (Fr) do 4,0 (F) poveavaju se u periodi (sa leva na desno) smanjuju se u grupi (od vrha ka dnu) vea vr ednost elektronegativnosti znai da atom

jae privlai elektrone to je vea razlika u elektronegativnosti izmeu

dva atoma (koji ine vezu) to je vea polarnostveze. Negativan kraj (-) je vie pomeren kaelektronegativnijem atomu.

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

33/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

34/78

Elektronegativnost i polarnost veze

Koja e veza biti polarnija u H F ili u H Cl?

H F 4,0 2,1 = 1,9H Cl 3,0 2,1 = 0,9

Veza u HF je polarnija od veze u HCl.

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

35/78

Polarnost veze i dipolni momenat

Svaki molekul kod kojeg su centar

pozitivnog naelaktrisanja i centar

negativnog naelektrisanja

razdvojeni ima dipolni momenat.

Predstavlja se strelicom

koja je usmerena od + ka -

Svaki dvoatomni molekul sa

polarnom kovalentnom vezom

ima dipolni momenat.

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

36/78

DIPOLNI MOMENAT

Ako molekul ima vieod jedne polarne

kovalentne veze

onda se centripozitivnog i

negativnog

naelektrisanja

dobijaju na principuslaganja sila.

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

37/78

DIPOLNI MOMENT

Dipolni moment se

definie kaoproizvod

naelektrisanja irastojanja

centara

naelektrisanja

kod dipola.

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

38/78

DIPOLNI MOMENTDIPOLI U ELEKTRINOM POLJU

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

39/78

DIPOLNI MOMENT

Jedinica za dipolni moment je Debaj (D)

1 D = 3,33610-30 Cm

Jedinjenje (D) Razlika elektronegativnosti

HF 1.91 4.0 2.1 1.9

HCl 1.03 3.0 2.1 0.9

HBr 0.78 2.8 2.1 0.7

HJ 0.38 2.5 2.1 0.4

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

40/78

Geometrija molekule je bitan inilac koji odluuje da li emolekula imati dipolni moment

CO2 nema dipolni momenat.

Dipolni momenti se sabiraju vektorski.

K t h iki d l t i k l t

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

41/78

Kvantno mehaniki model atoma i kovalentnaveza

Teorija molekulskih orbitala

Pribliavanjem dva atoma dolazi dopreklapanja atomskih orbitala sa

nesparenim elektronima

Preklapanje dovodi do formiranjamolekulskih orbitala (MO)

Sabiranjem talasnih funkcija atomskihorbitala nastaju vezivne MO aoduzimanjem antivezivne MO

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

42/78

Nastajanje molekula H2

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

43/78

Molekulske orbitale kod H2

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

44/78

Molekul H2 energetski dijagram

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

45/78

Preklapanje p orbitala

ATOMSKE I MOLEKULSKE ORBITALE

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

46/78

ATOMSKE I MOLEKULSKE ORBITALE

POREENJE

ATOMSKE ORBITALE: opisuju raspodeluelektrona oko pojedinog jezgra atoma ili

jona.

npr.: s, p... hibridne orbitale sp, sp2, sp3 ...

MOLEKULSKE ORBITALE: opisujuraspodelu elektrona oko dva (ili vie)

jezgara atoma koji su povezani

npr.: i veze

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

47/78

i veze

veze prozilaze iz preklapanja atomskihorbitala uzdu ose koja povezuje dva

jezgra atoma. Najvea gustina elektrona je

izmeu jezgara, uzdu ose koja ih spaja. veze proizolaze iz bonog preklapanjap p orbitala sa vorom uzdu ose

spajanja. Elektroni se nalaze iznad iispod ose spajanja.

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

48/78

Nastajanje vezas-s s-p p-p

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

49/78

Nastajanje veze

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

50/78

Hibridne orbitale

Hibridne orbitale nastaju hibridizacijom

(meanjem) atomskih orbitala Hibridizuju se atomske orbitale bliskih energija(veinom u okviru istog energetskog nivoa)

Broj hibridnih orbitala jednak je broju atomskih

orbitala koje ulaze u proces hibridizacije Hibridne orbitale su jednake i degenerisane tj.

imaju istu energiju

Hibridizacija se odigrava samo prilikom hemijske

reakcije Vrsta hibridnih orbitala zavisi od vrste i broja

atomskih orbitala koje se hibridizuju

Tipovi hibridnih orbitala : sp, sp2, sp3

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

51/78

Hibridizacija atomskih orbitalaPrimer ugljenika

C 1s22s22p2

osnovno stanje

2 nesparena edvovalentan

prelaz elektrona

4 nesparena ecetvorovalentan

hibridizacija4 hibridne orbitalejedna s + tri p sp3

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

52/78

sp3 hibridizacija

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

53/78

sp2 hibridizacija

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

54/78

sp hibridizacija

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

55/78

HIBRIDIZACIJA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

56/78

Viestruke veze

Sve jednostruke veze su veze.

Dvostruka veza se sastoji od jedne vezei jedne veze.

Trostruka veza se sastoji od jedne veze idve veze.

Dvostruka veza

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

57/78

Dvostruka veza

primer etena

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

58/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

59/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

60/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

61/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

62/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

63/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

64/78

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

65/78

OBLICI MOLEKULA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

66/78

OBLICI MOLEKULA

Luisove strukture daju samo povezanostatoma

Oblik molekula odreuju uglovi veza

Teorija odbijanja valencionih elektronskihparova (VSEPR)

Molekul ima takav trodimenzionalni oblikgde je najmanje mogue meusobnoodbijanje grupa elektrona.

OBLICI MOLEKULA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

67/78

OBLICI MOLEKULA

OBLICI MOLEKULA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

68/78

OBLICI MOLEKULA

Broj e-

parova

Oznaka Ime oblika Primeri

2 AX2 Linearni HgCl2 , ZnI2 , CS2 , CO2

3 AX3 Trigonalni planarni BF3 , GaI3

AX2E Ugaoni SO2 , SnCl2

4 AX4 Tetraedraski CCl4 , CH4 , BF4-

AX3E (Trigonalni) Piramidalni NH3 , OH3-

AX2E2 Ugaoni H2O , SeCl2

5 AX5 Trigonalni bipiramidalni PCl5 , PF5

AX4E Izdueni tetraedarski TeCl4 , SF4

AX3E2 T-oblik ClF3 , BrF3

AX2E3 Linearni I3- , ICl2

-

6 AX6 Octahedralni SF6 , PF6-

AX5E Kvadratni Piramidalni IF5 , BrF5

AX4E2 Kvadratni Planarni ICl4- , BrF4-

Jo neki primeri

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

69/78

Jo neki primeri

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

70/78

MEUMOLEKULSKE INTERAKCIJE

MEUMOLEKULSKE INTERAKCIJE

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

71/78

MEUMOLEKULSKE INTERAKCIJEDIPOL DIPOL INTERAKCIJE

Privlane sile izmeu polarnih molekula

VODONINA VEZA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

72/78

VODONINA VEZA

Vodonina veza je posebna vrsta dipol dipol

interakcije izmeu vodonikovih atoma u polarnimN-H, O-H ili F-H vezama i elektronegativnih

atoma O, N ili F.

VODONINA VEZA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

73/78

VODONINA VEZA

Vodonina veza kod vode

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

74/78

Vodonina veza kod vode

VODONINA VEZA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

75/78

VODONINA VEZA

Vodonina veza u DNA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

76/78

Vodonina veza u DNA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

77/78

METALNA VEZA

7/22/2019 HEMIJSKA_20VEZA-2008-9

78/78

METALNA VEZA Metalnu vezu ine delokalizovani elektroni

Kristalna reetka metala se sastoji od jona metala idelokalizovanih elektrona (elektronski gas)

Metalna veza nije usmerena u prostoru Metalna veza objanjava sledee osobine metala:

elektrina i toplotna provodljivost, fotoelektrini efekat,kovnost, sposobnost izvlaenja u ice i folije