Összefoglalás Vegyületek
A kovalens kötés jellemzésére szolgáló mennyiségek • Kötési energia: az az energiamennyiség, amely ahhoz szükséges, hogy 1 mol kötést felszakítsunk. • Tehát minél nagyobb a kötési energia, annál nehezebb egy kötést felszakítani.
• Kötéstávolság (kötéshossz): a kötésben részt vevő két atom atommagjának távolságát jelenti. • A kötéstávolság és a kötési energia nem független egymástól. • Kötésszög: A kapcsolódó atomok kötései által bezárt szög.
Elektronegativitás • A kötött atomok elektronvonzó képességét jellemző mennyiség az elektronegativitás (EN). • Minél nagyobb a kötésben részt vevő atom elektronvonzó képessége, annál inkább maga köré sűríti a közös elektronpár elektronfelhőjét, tehát annál nagyobb az elektronegativitása.
Elemmolekulák kialakulása • Elemek molekuláiban (H2, Cl2, O2, N2) a közös elektronok szimmetrikusan oszlanak meg a kötésben részt vevő atomok között, a kötés apoláris, egyenletes töltéseloszlású
Vegyületmolekulák kialakulása • Ha különböző atomok kapcsolódnak molekulává (HCl, H2O, NH3), akkor a kötést létesítő elektronpár a nagyobb elektronvonzó-képességű atom felé húzódik, a kötés poláris, vagyis sarkított, nem egyenletes töltéseloszlású
A molekulák alakja
2. Központi atom: Azt az atomot amelyikhez több másik atom kapcsolódik központi atomnak hívjuk. H2O
az oxigén a központi atom
CH4
a szén a központi atom
NH3
a nitrogén a központi atom
3. Kötésszög Két szomszédos kötés által bezárt szög.
O 105o
H
H
4. A kötésszöget meghatározó tényezők A központi atomhoz kapcsolódó kötő és nemkötő elektronpárok száma határozza meg a molekula alakját. Ezek az elektronpárok taszítják egymást, ezért a lehető legtávolabb helyezkednek el egymástól.
Képlet:
a molekula neve:
A képlet rajza:
Kötésszög Az alak neve: :
Kötö és nemkötő elektronpárok száma:
BeCl2
berílium-klorid
180o
Egyenes (lineáris)
A központi atomnak 2 kötő elektronpárja van
BF3
bór-trifluorid
120o
síkháromszög
A központi atomnak 3 kötő elektronpárja van
CH4
metán
109,5o
tetraéderes
A központi atomnak 4 kötő elektronpárja van
NH3
ammónia
107o
piramis
A központi atomnak 3 kötő és 1 nemkötő elektronpárja van
H2O
víz
105o
V alak
A központi atomnak 2 kötő és 2 nemkötő elektronpárja van
A molekulák térbeli elrendeződése Szappanok, mosószerek
1. A szappanok nagy szénatomszámú karbonsavak nátrium-, illetve kálium sói. Előállítás: zsírok és olajok lúggal való főzésével
C17H35COONa nátrium-sztearát (nátronszappan)
C15H31COOK kálium-palmitát (káliszappan)
A szappan molekula bomlása vízben:
C15H31COONa → C15H31COO- + Na+
Apoláris rész (hidrofób)
Poláris rész (hidrofil)
3. A szappan anionjának reakciója vízzel: C17H35COO- + H2O
C17H35COOH + OH-
Enyhén lúgos kémhatás
4. A szappan anionjának reakciója a kalciumionnal: ( Viselkedés „kemény” vízben) 2C17H35COO- + Ca2+
(C17H35COO)2Ca
fehér, pelyhes csapadék
5. A szappan anionjainak elhelyezkedése vízben:
A víz felületén egyrétegű (monomolekuláris) hártya képződik
A víz belsejében anionokból álló gömböcskék (micellák) képződnek:
6. Habzás
Az anionok csökkentik a felületi feszültséget és a képződött habot stabilizálják (felületaktív anyagok).
Szénhidrogének 1. A földgáz és a kőolaj jelentése: A földgáz 1-4 szénatomszámú szénhidrogének keveréke. Legnagyobb mennyiségben metánt, etánt, propánt és butánt tartalmaz. A kőolaj több ezer féle szénhidrogén keveréke. Ezek nagy része cseppfolyós és abban oldott szilárd, illetve gáz-halmazállapotú vegyület.
Összetételük lelőhelyenként változó.
3. Keletkezésük: Elpusztult tengeri egysejtű növények és állatok (plankton) oxigénmentes környezetben (anaerob környezet) szénhidrogénekké bomlottak az óceánok fenekén.
A keletkezés feltételei: - nagy nyomás - magas hőmérséklet - több millió év
6. A földgáz felhasználása: fűtőgáz, főzés, sütés, a PB-gáz alkotórésze, járművek (autók,buszok) hajtóanyaga, dezodorok és légfrissítők hajtógáza
3. A kőolaj feldolgozása: A nyers kőolajat kb 350 oC-ra hevítik és így gőzzé alakítják. A gőzt egy toronyba vezetik. A toronyban felfelé csökken a hőmérséklet és így az egyes szinteken más szénhidrogének csapódnak ki. Az eljárás neve: frakcionált kondenzáció (szakaszos lecsapódás)
forráspont: 4. A kőolajból nyert termékek:
a frakció (csoport) neve:
szénatomszám a vegyületekben :
felhasználás:
benzin
50-100 oC
C5-C10
oldószer, sebbenzin, motorbenzin
petróleum
150-300 oC
C11-C12
traktor, rakéta, repülőgép üzemanyag
C13-C20
autó, traktor,mozdony, hajó, teherautó üzemanyag
gázolaj (dízelolaj)
200-350 oC
kenőolaj
350 oC felett
C20 felett
gépek kenőanyaga
vazelin
350 oC felett
C20 felett
gyógyászat, kozmetika
paraffin
350 oC felett
C20 felett
gyertya, kúp
bitumen
350 oC felett
C30 felett
útépítés, szigetelés
pakura
Mitől függ a forráspont? • A szénatomszám növekedésével nő a molekulatömeg és emelkedik a forráspont.
Oxigéntartalmú szerves molekulák Alkoholok, ketonok, karbonsavak
Az etanol előállítása, felhasználása
2. Fizikai tulajdonságai: Színtelen, Kellemes illatú folyadék Vízben jól oldódik A 96 %-os alkohol a „ tiszta szesz” A vízmentes alkohol az „ abszolút alkohol” A szeszes italok hatóanyaga
3. Kémiai tulajdonságai: Elégethető, kékes lánggal ég: C2H5 – OH + 3 O2 = 2 CO2 + 3 H2O
4. Előállítás erjesztéssel: erjedő, rothadó gyümölcsökben, burgonyában, kukoricában, gabonában
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 SZŐLŐCUKOR
→
ETANOL
+
SZÉN-DIOXID
↓ max:15_- 18 %- os híg oldat
Töményebb alkohololdat desztillálással állítható elő: max: 96 %-os „ tiszta szesz” A 100 %- os alkohol ( vízmentes ) csak vízelvonószerrel állítható elő: „ abszolút alkohol”
5. Ipari előállítás: addícióval CH2=CH2 + H2O = CH3─CH2─OH etén + víz = etanol
6. Felhasználása : Lakkokban, illatszerekben, kozmetikai szerekben oldószer Fertőtlenítőszer: „jódtinktúra” = alkoholos jódoldat, a 70 %-os alkohololdat baktériumölő szer Az alkoholos italok hatóanyaga
ketonok
1. jelentésük: • Olyan szerves vegyületek, amelyekben az oxocsoport láncközti (vagy gyűrűs) szénatomhoz kapcsolódik.
O -C–C–C-
3. Fizikai tulajdonságok: • A kisebb szénatomszámúak folyadékok, a nagyobb szénatomszámúak szilárdak. A kis szénatomszámúak vízben oldódnak, a nagyobb szénatomszámúak apolárisak, ezért víztaszító tulajdonságúak.
4. Kémiai tulajdonságaik: • Kevésbé reakcióképesek mint az aldehidek. • Csak erős oxidálószerekkel oxidálhatók és akkor is a szénlánc felszakításával.
5. előállításuk: Másodrendű alkoholból dehidrogénezéssel (oxidációval) ketonok állíthatók elő.
A legegyszerűbb keton: a propanon = aceton modellje és képlete: O
CH3 – C – CH3
Fizikai tulajdonságai • Színtelen, jellegzetes szagú folyadék • Forráspontja 56 oC • Szerves vegyületek (pl.: lakkok) oldószere
A karbonsavak
1. Jelentésük:
karboxilcsoportot tartalmazó szerves vegyületek. modell:
O
szerkezeti képlet: összegképlet:
C–O–H
COOH
A karboxilcsoport
etánsav = ecetsav Összegképlet: CH3COOH O Szerkezeti képlet: CH3- C-OH Fizikai tulajdonságai: szúrós szagú, színtelen folyadék vízzel minden arányban elegyedik a tömény ecetsav 170C- on kristályosodik (jégecet)
Kémiai tulajdonságai: oldata savas kémhatású CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O+ A fémeket hidrogéngáz fejlődése közben oldja. Ecetes étel fémedényben nem tárolható Előfordulása, felhasználása: Az alkoholos italok a levegőn néhány nap alatt megecetesednek: az etanol oxigén és baktériumok hatására ecetsavvá alakul savanyítószer, műszálak gyártása, festék, gyógyszergyártás
