A kovalens kötés. Molekulaorbitál-elmélet, kötő és lazító pályák.

Ø      A
kovalens kötés.

 

§        
Szabad atomokból molekulák jönnek létre,
melyekben az elektronok új elrendeződése a kovalens kötés képződésének felel
meg. Ez kedvező, mert a molekula alacsonyabb energiájú rendszer, mint az atom.

§        
Klasszikus értelmezés alapján a vegyülő atomok
párosítatlan spinű elektronjai páronként egy kovalens kötést hoznak létre.

§        
Kovalens kötések tartanak össze óriásmolekulákat
is. Ilyenek pl. a gyémánt- és a kvarckristályok.

§        
Azt a kovalens kötést, amikor a két párosodó
atom mindegyike egy-egy elektront ad a kötésbe, kolligációnak nevezzük.

§        
Azokat az elektronpárokat, amelyek nem vesznek
részt a kötés kialakításában, szabad vagy nemkötő elektronpároknak
nevezzük.

§        
A többszörös kovalens kötésben a kettős kötést
kettő, a hármas kötést három vegyértékelektronpár hozza létre.

§        
Ha a molekula képződésénél a kovalens kötést
létesítő elektronpár mindkét elektronja ugyanattól az atomtól származik, akkor koordinatív
vagy datív kötésről beszélünk. Ilyenkor megkülönböztetünk elektrondonort
és akceptort.

 

 

Ø      A
molekulaorbitál-elmélet, kötő- és lazító orbitálok

 

§       
A molekulákban az elektronok olyan módosult
orbitálokon helyezkednek el, melyek a molekula egészéhez tartoznak.

§       
Molekulaorbitálik száma = atomorbitálok összege.

§       
Ha két különböző atom egy-egy atomorbitálját
kombináljuk, két molekulaorbitálhoz jutunk. A kötőorbitál energiája
alacsonyabb, míg a lazító molekulaorbitálé magasabb lesz, mint az eredeti
atomorbitálok energiaszintje.

§       
A molekulaorbitálok elektronokkal való
feltöltődési szabályai hasonlóak az atomorbitálokéhoz:

1.      Az
elektronok először a kisebb energiaszintű molkeulaorbitálokat töltik fel
(energiaminimum).

2.      Egy
molekulaorbitálon maximálisan két elektron tartózkodhat (Pauli elv).

3.      Az
azonos energiájú molekulaorbitálokat az elektronok egyenként, párosítatlan
spinnel töltik be (Hund-féle szabály).

§        
Ha a keletkező molekulapálya energiája az atomi
pályákénál alacsonyabb és a pálya elektronjai a kapcsolódó atommagok között
helyezkednek el, kötőpályáról beszélünk.

§        
Ha a keletkező molekulaorbitál energiaszintje az
atomorbitálok energiájánál magasabb és az elektronok a kapcsolódó atommagoknak
a kötéssel ellentétes oldalán helyezkednek el, lazítópálya keletkezik.

§        
A kötő és lazító molekulaorbitálok kialakítanak s- és p-kötéseket.
A kötő s-orbitálok
elektronsűrűsége a két atomtörzs között maximális. A kötő p-orbitál
is a két atomtörzs között maximális, térbeli eloszlása azonban irányított, a s-kötés
„alatt és felett” vagy „előtt és mögött”. A lazító orbitálok elektronsűrűsége a
két atomtörzs kötéssel ellentétes oldalán maximális, lazító elektronok nem
tartózkodnak a két atommag között. A lazító kötéseket csillaggal jelölik.