Upload
others
View
9
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE
• TRI OSNOVNA TIPA – jonska
• Elektrostatičko privlačenje između jona
– kovalentna • Dijeljenje elektrona
– metalna • Atomi metala vezani sa
nekoliko drugih atoma
HEMIJSKE VEZE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Šta određuje vrstu vezivanja u supstancama?
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA
Nivo n 1 2 3
Podnivo l
Orbitala ml
Spin ms
0 0
0 0 1 0 -1 0 1 0 -1 2 1 0 -1 -2
2 1 0 1
= +1/2
= -1/2
Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA
Nivo n 1 2 3
Podnivo l
Orbitala ml
Spin ms
0 0
0 0 1 0 -1 0 1 0 -1 2 1 0 -1 -2
2 1 0 1
= +1/2
= -1/2
Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Nivo n 1 2 3
Podnivo l
Orbitala ml
Spin ms
0 0
0 0 1 0 -1 0 1 0 -1 2 1 0 -1 -2
2 1 0 1
= +1/2
= -1/2
Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA
Nivo n 1 2 3
Podnivo l
Orbitala ml
Spin ms
0 0
0 0 1 0 -1 0 1 0 -1 2 1 0 -1 -2
2 1 0 1
= +1/2
= -1/2
Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima
Vrijednost l 0 1 2 3
Orbitale s p d f
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA
Nivo n 1 2 3
Podnivo l
Orbitala ml
Spin ms
0 0
0 0 1 0 -1 0 1 0 -1 2 1 0 -1 -2
2 1 0 1
= +1/2
= -1/2
Dozvoljeni skupovi kvantnih brojeva za elektrone u atomima
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA m-magnetni kvantni broj
m=-l.......0.....+l
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
1s
2s
2p 3s
3p 4s 3d
4p 5s 4d
5p 4f 0
E
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA l-sporedni kvantni broj
l=0..........n-1
Zbog efekta zaklanjanja - podnivou u okviru jednog nivoa imaju različite vrednosti energije
s < p < d < f
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
POPUNJAVANJE ATOMSKIH ORBITALA ELEKTRONIMA Orbitalni dijagrami
Svaka kockica predstavlja jednu orbitalu. Polu-strelice predstavljaju elektrone. Pravac strelice predstavlja rotaciju elektrona.
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Valentni elektroni
6C 1s2 2s2 2p2
7N 1s2 2s2 2p3
8O 1s2 2s2 2p4
9F 1s2 2s2 2p5
10Ne 1s2 2s2 2p6
16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Lewis-ovi simboli
16S 1s22s2sp6 3s23p4
3s 3p
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Lewis-ovi simboli
16S 1s22s2sp6 3s23p4
3s 3p
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Pravilo okteta
Hemijska veza – elementi teže da postignu stabilnu elektronsku konfiguraciju najbližeg plemenitog gasa - oktetno pravilo
dublet 2He 1s2
oktet ns2np6
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Atomi imaju tendenciju da dobijaju, gube ili dele elektrone sve dok ih ne okruži osam valentnih elektrona
-
Postoji mnogo izuzetaka od oktetske norme, ali ovo pravilo predstavlja koristan okvir za mnoge važne koncepte vezivanja.
-
Oktet elektrona sastoji se od punih s i p-podslojeva u atomu -
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Pravilo okteta
Atomi imaju tendenciju da dobijaju, gube ili dele elektrone sve dok ih ne okruži osam valentnih elektrona
-
HEMIJSKE VEZE
JONSKA VEZA KOVALENTNA VEZA
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Jonska veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Jonska veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
11Na 1s2 2s2 2p6 3s1
unutrašnji elektroni
valentni elektroni
Na+ 1s2 2s2 2p6 + e-
10Ne
17Cl 1s2 2s2 2p6 3s23p5
+ e- Cl- 1s2 2s2 2p6 3s23p6
18Ar
HEMIJSKE VEZE Jonska veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Jonska veza
Cl- Na+
elektrostatičke sile
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Energija jonizacije (Ei)
El -------> El+ + e- Na -------> Na+ + e-
• Količina energije potrebne za uklanjanje elektrona iz osnovnog stanja gasovitog atoma ili jona.
• Prva energija jonizacije je energija potrebna za uklanjanje prvog elektrona.
• Druga energija jonizacije je energija potrebna da se ukloni drugi elektron, itd
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Energija jonizacije (Ei)
• Potrebno je više energije da ukloni svaki sledeći elektron.
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Energija jonizacije (Ei)
• Idući niz grupu, manje energije je potrebno za uklanjanje prvog elektrona.
• Za atome u istoj grupi, Zeff je u suštini isto, ali valentni elektroni su dalje od jezgra.
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Energija jonizacije (Ei)
• U periodi, idući sa lijeva nadesno raste enrgija jonizacije.
• U okviru jedne periode sa porastom atomskog broja raste naelektrisanje jezgra.
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Elektronski afinitet (Ea)
• Energija koja se oslobodi ili utroši, kada atom (ili jon) u gasovitom stanju primi jedan elektron
Cl + e− Cl−
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Afin
itet p
rem
a e
lek
tron
u o
pa
da
Afinitet prema elektronu raste
HEMIJSKE VEZE Elektronski afinitet (Ea)
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Elektronski afinitet (Ea)
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
12Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 Mg
2+ (1s2 2s2 2p6) + 2e-
10Ne
17Cl 1s2 2s2 2p6 3s23p5
+ e- Cl
- 1s2 2s2 2p6 3s23p6
18Ar
ClCl Mg+ + Cl ClMg2+
HEMIJSKE VEZE Jonska veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Atomi imaju tendenciju da dobijaju, gube ili dele elektrone sve dok ih ne okruži osam valentnih elektrona
-
HEMIJSKE VEZE
JONSKA VEZA KOVALENTNA VEZA
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Kovalentna veza
H . + . H H:H
• U kovalentnim vezama atomi dijele elektrone • Dijeljeni par elektrona djeluje kao neka vrsta
“lijepka” za povezivanje atoma zajedno
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Privlačenje elektrona i jezgra -
Odbijanje između nukleusa -
Odbijanje između elektrona -
HEMIJSKE VEZE Kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Zašto atomi dijele elektrone?
F F +
7e- 7e-
F F
8e- 8e-
F F
F F
Luisove strukture F2
Elektronski par Elektronski par
Elektronski par Elektronski par
Jednostruka kovalentna veza
Jednostruka kovalentna veza
HEMIJSKE VEZE Kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
8e-
H H O + + O H H O H H ili
2e- 2e-
Luisove strukture vode
Jednostruke kovalentne veze
HEMIJSKE VEZE Kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Dvostruka veza dva atoma dijele dva elektronska para
O C O ili O C O
8e- 8e- 8e- Dvostruka veza
Dvostruka veza
HEMIJSKE VEZE Kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Trostruka veza dva atoma dijele tri elektronska para
N N
8e- 8e-
N N
Trostruka veza Trostruka veza
ili
HEMIJSKE VEZE Kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Kovalentna veza
H F
Elektronima siromašnija oblast
Elektronima bogatija oblast
F H
d+ d-
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Da li elektroni iz zajedničkog para jednako pripadaju i jednom i drugom atomu?
Kovalentna veza -
polarna nepolarna
HEMIJSKE VEZE polarnost
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE polarnost
Elektronegativnost χ sposobnost atoma da privlači elektrone iz kovalentne veze
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Ele
ktro
ne
ga
tivno
st o
pa
da
Elektronegativnost raste
HEMIJSKE VEZE polarnost
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Što je veća razlika u elektronegativnosti, veza je polarnija
HEMIJSKE VEZE Polarna kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
• F2
4.0 –4.0 =0 nepolarna
• HF 4.0 –2.1 = 1.9 polarna kovalentna • LiF 4.0 –1.0 = 3.0 jonska
HEMIJSKE VEZE Polarna kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
kovalentna
Dijeljenje e-
Polarna kovalentna
Parcijalna predaja e-
jonska
predaja e-
Povećanje razlike elektronegativnosti
Razlika elektronegativnosti
Tip veze
0 Nepolarna kovalentna
2 jonska
0 < and
diploni moment,
= Qr
Debaj (D).
HEMIJSKE VEZE Polarna kovalentna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Koja veza je polarnija?
B-Cl ili C-Cl
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Koja veza je polarnija?
B-Cl ili C-Cl
•Razlika u elektronegativnosti između Cl i B 3.0 –2.0 = 1.0 •Razlika između hlora i ugljenika 3.0 –2.5 = 0.5 •B-Cl je polarnija. Atom hlora je parcijalno negativno naelektrisan jer ima veću elektronegativnost.
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Osobine jedinjenja
Kovalentna veza - Jonska veza -
Molekularna jedinjenja Jonska jedinjenja
• Niska tačka kjlučanja • Rastvaraju se većinom u
nepolarnim rastvaračima • Vodeni rastvori ne
provode električnu struju
• Visoka tačka ključanja • Rastvaraju se većinom u
polarnim rastvaračima • Vodeni rastvori provode
električnu struju • Rastopi provode
električnu struju
HEMIJSKE VEZE Metalna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Metalnu vezu čine delokalizovani elektroni -
Metalna veza objašnjava osobine metala: električna i toplotna provodljivost, kovnost, sposobnost izvlačenja u žice i folije
-
Kristalna rešetka metala se sastoji od jona metala i delokalizovanih elektrona (elektronski gas)
-
HEMIJSKE VEZE Metalna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
HEMIJSKE VEZE Metalna veza
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
14-karatno crveno zlato
Ljubičasto zlato, intermetalno jedinjenje AuAl2
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE Poređenje untarmolekulskih i međumolekulskih veza
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
DIPOL-DIPOL INTERAKCIJA Privlačne sile između polarnih molekula
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Vodonična veza posebna vrsta dipol – dipol interakcije između vodonikovih atoma u polarnim
N-H, O-H ili F-H vezama i elektronegativnih atoma O, N ili F.
Vodonična veza posebna vrsta dipol – dipol interakcije između vodonikovih atoma u polarnim
N-H, O-H ili F-H vezama i elektronegativnih atoma O, N ili F.
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Vodonična veza posebna vrsta dipol – dipol interakcije između vodonikovih atoma u polarnim
N-H, O-H ili F-H vezama i elektronegativnih atoma O, N ili F.
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA
Vodonična veza posebna vrsta dipol – dipol interakcije između vodonikovih atoma u polarnim
N-H, O-H ili F-H vezama i elektronegativnih atoma O, N ili F.
MEĐUMOLEKULSKE INTERAKCIJE
MEDICINSKA BIOHEMIJA SA HEMIJOM (OPŠTI I NEORGANSKI DIO) MEDICINA