A kovalens kötés témaköre azért fontos, mert innen vezet az út a molekulák polaritásához, és onnan a másodrendű kötésekhez, amelyek az anyagok forráspontját és oldhatóságát magyarázzák. Az érettségin gyakran ezt a láncot kell végigvezetni.
Mit kell tudni erről a témakörről az emelt szintű érettségin?
- A kovalens kötés közös elektronpáron alapul, jellemzően két nemfématom között.
- Apoláris a kötés, ha az elektronegativitás-különbség kicsi (kb. 0,4 alatt); poláris, ha ennél nagyobb.
- Egyszeres kötés egy szigma-kötés; kettős kötés egy szigma és egy pi; hármas kötés egy szigma és két pi.
- A datív (koordinatív) kötésnél a közös elektronpárt az egyik atom adja.
- A molekula alakját a központi atom körüli elektronpárok taszítása határozza meg (VSEPR).
- Egy molekula lehet apoláris poláris kötések mellett is, ha a szimmetria miatt a dipólusmomentumok kioltják egymást (pl. CO₂).
- A molekulák polaritása határozza meg a másodrendű kötések erősségét, és ezen keresztül a forráspontot és az oldhatóságot.
Kidolgozott mintafeladat
Miért apoláris a CO₂ molekula, ha a C=O kötések polárisak? És miért poláris a H₂O?
Megoldás
- 1A szén és az oxigén elektronegativitása jelentősen eltér, ezért a C=O kötés poláris.
- 2A CO₂ molekula lineáris: a két oxigén a szénatom két ellentétes oldalán helyezkedik el, 180°-os kötésszöggel.
- 3A két azonos nagyságú, ellentétes irányú dipólusmomentum kioltja egymást, ezért a molekula eredő dipólusmomentuma nulla.
- 4A vízmolekulában az oxigénen két nemkötő elektronpár van, ami hajlított alakot eredményez (kb. 104,5°).
- 5Az O−H kötések dipólusmomentumai így nem oltják ki egymást, hanem összegződnek.
A CO₂ lineáris szimmetriája miatt apoláris, a víz hajlított alakja miatt viszont poláris molekula.
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni
- Azt hiszik, hogy poláris kötésekből mindig poláris molekula lesz — a geometria dönt.
- A nemkötő elektronpárokat figyelmen kívül hagyják a molekulaalak meghatározásánál.
- A kötéspolaritást és a molekulapolaritást összekeverik.
Nézd meg a teljes videóleckét ebből a témakörből
Czirók Ede kb. 40 perces videójában lépésről lépésre, több kidolgozott feladaton keresztül vezeti végig a témakört. Regisztráció után egy perces előnézetet ingyen megnézhetsz.
Gyakori kérdések
Mikor lesz egy molekula poláris?
Akkor, ha polárisak a kötései, és a molekula geometriája miatt a kötések dipólusmomentumai nem oltják ki egymást. Ha a molekula szimmetrikus (lineáris CO₂, síkháromszöges BF₃, tetraéderes CH₄), a dipólusok kiolthatják egymást, és a molekula apoláris lesz a poláris kötések ellenére.
Mi a különbség a szigma- és a pi-kötés között?
A szigma-kötés az atomtörzseket összekötő tengely mentén, tengelyszimmetrikus átfedéssel jön létre, ezért erősebb, és körülötte a molekularészek elfordulhatnak. A pi-kötés a tengelyre merőleges, oldalirányú átfedéssel alakul ki, gyengébb, és megakadályozza az elfordulást — ezért van cisz-transz izoméria a kettős kötéseknél.