Kimika Molekularra: Atomoen Elektrontasunak eta Molekulak
-ren alde/kontra nago//lehenik eta behin, ....bait- //Bigarrenik, .......da-eta / …-ri dagokionez,//Horretaz gain, ... Tesia laburtu: Arestian aipatu bezala, /Hori horela izanik, garbi dago ....ela/ Batetik/Bestetik // irtenbideak eman: Beraz/Horrenbestez, ondo legoke....tzea // Testua itxi (tituluari erreferentziari eginez) /Bukatzeko/Beraz, zera esan nahiko nuke: ...... Arrazoi guztiak kontuan hartuta, argi dago...// Hasteko / (Honen) ondorioz/ Aurreko guztia laburbilduz,/ Horrenbestez, zenbait ondorio atera daitezke: 1…2…3…/ Alde batetik,… Bestetik,…// Horregatik, beraz, hori dela eta. / dena dela /… ordea, … berriz, … aldiz. / Dirudienez,/ argi dago/ /////////Alkohola: -OH –ola / Zetona: =0 –co- -ona muturrean ez/ Aldehido: -CHO –ala beti muturrean / eterra: -0- (derecha) -…il -…il eterra, …-oxi …-ano / esterrak: -coo- …-ilo(i) …-atoa(d) / azidoak: -cooh- beti muturrean, azido …-oikoa / Aminak: -NH2 ….il amina, -NH- …il …il amina -N- trimetil amina / Amidak: -CONH2 N-(d) …amida / nitriloak: -CN …nitritioa / Halogenoak: (Cl,Br) / Nitro: NO2 ……//:: Errekuntza...+O2à CO2+H2O Adizioak: (kateak apurtu) Alkoholaren desidratazioa: ….OH -- lot bikoitz +h20 Oxidazioa OH-CHO-COOH Erredukzioa: OH-CO Esterifikazioa: COOH + OH -- coo + h20 Hidrolisia. –coo + h20-- cooh-oh Neutralizazioa: cooh + Naoh -- coona + h20 Hidrolisia CONH2 + h2o – cooh + nh3
Ionikoak, metal-ez metal. gogorrak, f.p altua, 600tik 3000. Eroankortasuna ez eroale. Sub kobalenteak Ez metal-metal. Molekularrak, van der waals en indarrak eta hidrogeno loturak, oso bigunak f.p baxua -272 400ra, ez eroale. Atomikoak. Lotura kobalentea, oso gogorrak, f.p oso altua 1200 3600 ez eroale. Metalikoak. Bigunetik oso gogorretaraino, f.p oso zabala -39 3400 eroale onak./// Erradio atomikoa. Elkarren ondoko bi atomo berdinen nukleoen arteko distantziaren erdia da. Izk, abaj. Erradioa ionikoa. Ioi isoelektrikoen tamainak: karga nuklearra handitzean, ioiaren tamaina gutxitu egiten da. Ionizazio enegia. Funtsezko egoeran dagoen atomo bati, gas egoeran, elektroi bat erauzteko behar den gutxieneko energia, derc, arrb. Elektroi afinitatea. Gas egoeran dagoen atomo bati elektroi bat gehitzen zaionean trukatutako energia da, derch, arrib. Elektronegatibitatea. Elementu batek elektroiak bereganatzeko duen joera neurtzen du, derch arrib. /// Demagun 11, 16, 17 eta 19 zenbaki atomikoko elementuak ditugula. a) A: 11 1s2 2s2 2p6 3s1 3. periodoa, 1 taldea; metala, alkalinoa (Na) B: 16 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 3. periodoa, 16 taldea ; ezmetala, anfigenoa (S) C: 17 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 3. periodoa, 17 taldea ; ezmetala, halogenoa (Cl) D: 19 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 4. periodoa, 1 taldea ; metala, alkalinoa (K) b) A – 1 e– A + horrela, azken 2 geruzan 8e– -ko konfigurazioa 2s2 2p6 B + 2 e– B 2– horrela, azken 3 geruzan 8e– -ko konfigurazioa 3s2 3p6 C + 1 e– C – horrela, azken 3 geruzan 8e– -ko konfigurazioa 3s2 3p6 D – 1 e– D + horrela, azken 3 geruzan 8e– -ko konfigurazioa 3s2 3p6 c) Ionizazio potentziala atomoaren azken geruzetik elektroia banatzeko behar den energia da. Energia hau handitu egiten da periodoa gero eta txikiagoa denean (elektroiak nukleotik hurbilago daudelako) eta taldea gero eta handiagoa denean (zortzikote-egoera egonkorretik hurbilago daudelako). Hortaz: D // Bi elementu ezezagunen zenbaki atomikoak Z = 16 eta Z = 20 dira. Azaldu itzazu, arrazoituz: a) A: 16 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 ezmetala, 3. periodoa, 16. taldea, anfigenoa (S) B: 20 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 metala, 4. periodoa, 2. taldea, lurralkalinoa (Ca) b) A: A + 2 e – A 2– (S2– ) B: B – 2 e– B 2+ (Ca2+) Bietan gas nobleen konfigurazioa lortzen da (zortzikotea betea) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 c) Erradio atomikoa azken geruzeko elektroia eta nukleoaren arteko distantzia da. Bi ioien elektroi kopurua eta konfigurazioak berdinak dira, baina B-k protoi gehiago dituenez, bere nukleoak elektroiak sendoago lotuko ditu erreadio atomikoa txikiagotuz. Hortaz: B2+ //Karbono dioxidoa edo anhidrido karbonikoa (CO2) molekula apolarra da; ura (H2O), berriz, molekula polarra da. a) A: 16 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 ezmetala, 3. periodoa, 16. taldea, anfigenoa (S) B: 20 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 metala, 4. periodoa, 2. taldea, lurralkalinoa (Ca)
b) A: A + 2 e – A 2– (S2– ) B: B – 2 e– B 2+ (Ca2+) Bietan gas nobleen konfigurazioa lortzen da (zortzikotea betea) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 c) Erradio atomikoa azken geruzeko elektroia eta nukleoaren arteko distantzia da. Bi ioien elektroi kopurua eta konfigurazioak berdinak dira, baina B-k protoi gehiago dituenez, bere nukleoak elektroiak sendoago lotuko ditu erreadio atomikoa txikiagotuz. Hortaz: B2+ //A, B eta C elementuen zenbaki atomikoak 19, 20 eta 35 dira, hurrenez hurren. Hau eskatzen da: a) A: 19 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 B: 20 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 C: 35 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p5 b) A: 4. periodoa, 1 taldea (IA); metala, alkalinoa (K) B: 4. periodoa, 2 taldea (IIA); metala, lurralkalinoa (Ca) C: 5. periodoa, 17 taldea (VIIA); ezmetala, halogenoa (Br) c) Erradio atomikoa azken geruzeko elektroia eta nukleoaren arteko distantzia da. Zenbat eta geruza horretan elektroi gehiago izan (Taulan eskuinera egin), orduan era erradioa txikiagoa. Gainera, zenbat eta periodoa handiagoa (Taulan behera), orduan eta erradioa handiagoa. Hortaz: C // Molekula hauek emanda: CO2, NH3 eta CF4a) Lewis-en egiturak: Hiru kasuetan, Lewis-en egiturak elektroi bikote partekatugabeak dituzte oxigeno, nitrogeno eta fluor atomotan. H (Z=1) 1s1 balentzia-elektroi bat/ C (Z=6) 1s2 2s2 2p2 4 balentzia-elektroi / N (Z=7) 1s2 2s2 2p3 5 balentzia-elektroi / O (Z=8) 1s2 2s2 2p4 6 balentzia-elektroi / F (Z=9) 1s2 2s2 2p 5 7 balentzia-elektroi b) c) Karbono dioxidoak alboetan ditu elektroi pareak eta hauek simetrikoak dira. Hortaz, elkarrengandik aldaratzeko, molekula lineala eta momendu dipolar hutsekoa (apolarra) izango da. / Amoniakoak elektroi pare partekatugabea du nitrogenoan. Honek N–H loturetako elektroiekin errepultsioa ematen du molekula tetraedrik oa bihurtuz. Hau dela eta N–H loturen dipoloen batura bektoriala ez da hutsa eta molekula polarra da. / Karbono tetrafluoruroko lau fluor atomoetako elektroi pareak elkar aldaratzen dute, geometria tetraedrikoa osatuz. C–F dipoloen batura bektoriala hutsa denez, molekula apolarra izango da.//Ne eta O2– espezie kimikoak emanda, azter ezazu baieztapen hauek zuzenak ala okerrak diren. Arrazoitu. Ne (Z=10) Atomo neutroak 10 elektroi eta 10 protoi ditu/ Konfigurazio elektronikoa: 1s2 2s2 2p6 / O (Z=8) Atomo neutroak 8 elektroi eta 8 protoi ditu/. Konfigurazio elektronikoa: 1s2 2s2 2p 4 / O2– espezie kimikoa sortzeko, 2 elektroi irabazi behar ditu oxigeno atomoak/ Konfigurazio elektronikoa: 1s2 2s2 2p6 a) Egia. 10na elektroi dituzte b) Gezurra. (Ne-k 10 protoi ditu; O2–k 8 besterik ez) c)Egia. Ne atomoak karga handiagoa dauka nukleoan eta erakarpen-indar handiagoa egingo du elektroien gainean; ondorioz, azken elektroiak nukleotik hurbilago egongo dira, eta atomoa txikiagoa izango da O2– ioiarekin alderatuta.
d) Ca (Z=20) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Kaltzioak bere azken bi elektroiak galtzeko joera handia izango du hurbilen daukan gas geldoaren konfigurazio egonkorra lortzeko; ondorioz, Ca2+ ioia sortuko da, eta lotura ionikoa eratuko du O2– ioiarekin. //X eta Y elementuen zenbaki atomikoak 8 eta 9dira, hurrenez hurren. Erantzun,arrazoituz, galdera hauei: a) X(Z=8) 1s22s22p4.Y(Z=9) 1s22s22p5. Bi elementuak ez metalikoak dira, eta elektroiak irabazi behar dituzte hurbilen dituzten gas geldoen konfigurazi elektronikoak lortzeko; hortaz, elektroiak elkarbanatu beharko dituzte konposatu bat eratzeko. X elementuak bi elektroi behar ditu, eta Y elementuak bat. Hori dela- eta, XY2 formula izango du konposatuak. b) Atomo zentralaren elektroi-antolamendua aztertzen badugu, hau ikus dezakegu: 4 elektroi -bikote daude (2 bikote lotzaile eta 2bikote ez-lotzaile). Elektroi-taldeen antolamendua tetraedrikoa da, eta molekularen geometria angeluarra da. c) XY2(OF2) molekula polarra da. Molekula angeluarra denez, momentu dipolarrak ez dira anulatzen.//Molekulak: ura, amoniakoa eta metanoa. a) C(Z=6) 1s2 2s2 2p2 N(Z=7) 1s2 2s2 2p3 O(Z=8) 1s2 2s2 2p b)Hiru kasuetan atomo zentrala 4 elektroi bikotek inguratzen dute. Metanoaren lau elektroi bikoteak lotzaileak dira, eta bere hidrogeno-atomoen geometria tetraedrikoa. Amoniakoak elektroi-pare ez-lotzailea du eta horrek N–H loturak elkarrengana hurbiltzen ditu piramidea osatuz. Uraren kasuan, bi elektroi-bik ote ez-lotzaileek gauza bera egiten dute O–H loturekin, molekula laua eta angeluarra izanik. c)Molekularen polaritatea aztertzeko, bi ezaugarri hauek hartu behar ditugu kontuan: batetik, loturak polarrak diren jakin behar dugu; bestetik, geometriari begiratu behar diogu, loturen momentu dipolarrak baliogabetzen diren ala ez jakiteko. Metanoa: loturak arinki polarrak badira ere (H eta C atomoen elektronegatibitateak oso antzerakoak dira), momentu dipolarrak baliogabetzen dira molekula tetraedrikoa delako. Ura: H–O loturak polarrak dira (elektronegatibitate-diferentzia handia dago H eta O atomoen artean), eta momentu dipolarrak ez dira baliogabetzen molekula angeluarra delako. Amoniakoa: kasu honetan aurrekoaren gauza bera gertatzen da.Substantzia hauen artean: potasio bromuroa, hidrogeno fluoruroa, metanoa eta potasioa Potasio bromuroa. Substantzia ionikoa da. Solido egoeran, ioiak (potasio ioia eta bromuro ioia) elkarri sendo lotuta daude, eta ez dute higitzeko ahalmenik. Solidoa urtzen denean, aldiz, potasio bromuroaren disoziazioa gertatzen da, eta aske gelditzen dira K+ (l) eta Br– (l), eta korronte elektrikoa gaitasuna dute.
b) Hidrogeno fluoruroa. hidrogeno-zubiak gertatzeko bi baldintza hauek bete behar dira: batetik, H atomoa baino askoz elektronegatiboagoa izan behar da H atomoarekin lotuta dagoen atomoa; bestetik, nahiko txikia izan behar da H atomoarekin lotuta dagoen beste atomoa bata bestetik oso hurbil koka daitezen. Hori kontuan hartuta, HF-ren kasuan izango dugu hidrogeno-lotura. CH4-ren kasuan, C eta H atomoen arteko elektronegatibitate-diferentzia ez da nahikoa; gainera, C atomoa handiegia da. c) Potasioa. Elementu metalikoa da; bertan, elektroi-hodeia (elektroi-itsasoa) dugu katioi metalikodun sarean. Elektroi horiek deslokalizatuta daude, eta aske higitzen dira katioien artean.//Be( z=40); Cl(Z=17) N(7)C(6)H(1)a)Be( Z=4) atomo neutroak 4elektroi ditu, hortaz, Be2+, espezie kimikoak 2 elektroi ditu eta konfigurazio hau dagokio: 1s2 Cl (Z=17) 1s2 2s2 2p6 2s2 3p5 Cl- (18 elektroi ) 1s2 2s2 2p6 2s2 3p6 C(z=6) atomo neutroak 6 elektroi ditu; Cl2- espezie kimikoak 8 elektroi eta konfigurazio elektroniko hau dagokio: 1s2 2s2 2p4 b) NCL3 atomo zentralaren elektroi-antolamenduan 4 elektroi-bikote daude. Elektroi taldeen antolamendua tetraedrikoa da eta molekularen geometria piramidal trigonala da. BeH2 atomo zentralaren elektroi-antolamenduan 2 elektroi-bikote lotzaile daude Elektroi taldeen antolamendua eta molekulen geometria linealak dira. c) BeH2 lotura ez da polarra.Molekula lineala denez momentu dipolarrak anulatu egiten dira. NCl3 molekula polarra da. Momentu dipolarrak ez baitira anulatzen.//Elementu hauen zenbaki atomikoak emanda: Ca(z=20), Cl(z=17) I/z=35), erantzun iezaiezu, arrazoituz galdera hauei. a) kaltzio kloruroan lotura ionikoa da:Ca2+ Cl-, iodo molekularrean lotura kobalentea da: I-I b) Kaltzio kloruroa urtzeko kaltzio eta kloruro ioiek osatzen duten sare ionikoan daude erakarpen elektrostatikoak gainditu behar dira. Indar horiek gaindituta, ioien arteko lotura ahulagoa izango da, eta ioiek zein bere aldetik higitzeko erraztasun handiagoa izango dute. Iodoa sublimatzeko, iodo molekulak elkar lotzeko dauden Van der Waalsen indarrak gainditu behar dira. c) Ez, solido egoeran ez dira eroale izango. Kaltzio kloruroari dagokionez, partikula kargatuak (ioiak) egon arren, ioi horiek sendo lotuta dude sare ionikoa osatzen, eta ez dute higitzeko ahalmenik. Iodoaren kasuan, solido egoeran ez dago partikula kargaturik. Iodo molekulak osatzen dituzten iodo atomoak lotura kobalenteak eratzen daude, eta lotura horiek ez dira polarrak. Likido egoeran, kaltzio kloruroa eroalea izango da, iodoari dagokione, ez da eroalea izango, molekulak likido egoeran egon arren ez duute elektrikoa eroan dezaketen partikula kargatu askerik.