Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


A kovalens kötés

A kovalens kötés kialakulása során a szabad atomokból molekulák jönnek létre, amelyekben az elektronok új elrendeződése a kovalens kötés képződésének felel meg. A molekulák ezzel stabilabb állapotba kerülnek, mivel a molekulák alacsonyabb energiájú rendszerek, mint a különálló atomok.
A kovalens kötés klasszikus értelmezése alapján a vegyülő atomok párosítatlan elektronjai páronként egy kovalens kötést hoznak létre. A kovalens kötések kialakulásának ezt a módját, amikor mindkét kapcsolódó atom egy­egy elektront ad a kovalens kötést létesítő elektronpár kialakításához, kolligációnak nevezzük. Azokat az elektronpárokat, amelyek nem vesznek részt a molekula kötéseinek kialakításában, szabad vagy nemkötő elektronpároknak nevezzük. Az így leírt molekulaszerkezetet Lewis-féle szerkezetnek tekintjük, ahol az elektronokat pontokkal (az elektronpárokat esetleg vonalakkal) jelöljük:
 
A többszörös kovalens kötésű molekulákban
 
a kettős kovalens kötést két, a hármas kovalens kötést három vegyérték-elektronpár hozza létre. A Lewis-féle szerkezetek felírásánál is követjük az atomok nemesgáz-konfigurációra törekvését, bár számos kivételt találunk:
 
A két példában a berillium- és a bóratomok körül nem alakul ki az elektronoktett. A kovalens kötés modem elméletével értelmezzük majd az ilyen típusú vegyületek szerkezetét.
 
24. ábra. Óriásmolekulák kovalens kötésekkel. a) A gyémánt kristályrácsát kizárólag C-atomok alkotják, mindegyik 4-4 szomszédos C-atommal létesít kovalens kötést. b) A kvarckristályban Si-atomok kapcsolónak 4 O-atom közvetítésével újabb Si-atomokhoz. Mindkét kristály magas olvadáspontú, kemény és az elektromos áramot nem vezeti
 
Ismeretesek olyan molekulák és összetett ionok, amelyek képződésénél a kovalens kötést létesítő elektronpár mindkét elektronja ugyanattól az atomtól származik. Az elektronpárt szolgáltató atomot donornak, a másikat akceptornak nevezzük. A kötést donor-akceptor vagy koordinált (datív) kovalens kötésnek tekintjük. Kialakulásának feltétele, hogy a donor atomnak szabad elektronpárja vagy elektronpárjai legyenek, az akceptorban pedig legalább két elektron hiányozzék a vegyérték-elektronhéj lezártságához. Datív kötés létesül, amikor az NH3-molekula protonnal (H+) ammóniurniont (!) képez:
 
A nitrogénatom az elektronpárdonor, az elektronpár-akceptor pedig a proton. A pozitív töltés eloszlik az egész ammóniumionra, ezért a datív kovalens kötéssel kötött H-atom nem különböztethető meg a kolligációs kovalens kötésekkel kapcsolódó H-atomoktól.
A datív kötést, mivel a komplex vegyületek keletkezésénél van elsődleges szerepe, koordinációs kötésnek is nevezik. Részletes elméletét a koordinációs vegyületek tárgyalásánál, a bioszervetlen kémiában tekintjük át.
Kovalens kötések tartanak össze óriásmolekulákat is. Ezek szerkezetét sem tudjuk értelmezni a Lewis-féle struktúrákkal. A 24. ábra gyémánt- és kvarc­kristályok részletét mutatja be. A kovalens kötések rendszere a molekulák egészére kiterjed, különleges fizikai és kémiai sajátságokat adva a vegyületeknek.
 
Példa
Adja meg az alábbi vegyületek Lewis-féle szerkezetét!
(a) klorát anion:
(b) bróm-triflourid: .,
(c) nitrozilkation: ()
 
(a) A szerkezetben található vegyértékelektronok száma: 7e (klóratom)+3x6e·(3 oxigén­atom)+1e (negatív töltés) = 26e. A három kovalens kötésre 6 elektront számítunk és a maradék 20 elektron alakítja ki az egyes atomok körül az oktett szerkezetet.
 
(b)
A bróm-triílouridbana brómatom körül 10 elektron van. Ez azért lehetséges, mert a brómatom a 4. periódus eleme és rendelkezik betöltetlen 4d alhéjjal.
 
(c)
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave