Milyen kölcsönhatás lép fel két atom között?
Az atomok atommagjai kölcsönösen vonzzák az atomok elektronfelhőit.

Hogyan jön létre a kötőelektronpár?
Két atom, egy atompálya, amelyen ellentétes spinkvantumszámú elektronok tartózkodik, összeolvad.

Mit nevezünk kötő molekulapályának és mi jellemzi?
Olyan elektronpálya, amely két atom vonzása alatt áll és kéz db ellentétes spinkvantumszámú elekton alkotja.

Mit nevezünk kovalens kötésnek?
Amikor két atomot közös elektronpár(ok) kapcsolnak össze.

Miért jönnek létre atomokból molekulák?
Azért, mert molekulaként az atomok energia szintje jóval alacsonyabb.

Mikor beszélhetünk egyszeres ill. többszörös kötésről?
Egyszeresről, ha az atomokat egy elektronpálya, többszörösről, ha 2 vagy 3 elektronpálya kapcsolja össze.

Mit nevezünk kötő ill. nemkötő elektronpárnak?
Azokat az elektronokat, amelyek a kovalens kötésben (két atom összekapcsolódásában) nem vesznek részt.

Mit jelöl és hogyan az elektronszerkezeti képlet?
A kapcsolódó atomokat és a kötő ill. nemkötő elektronpárokat.

Mit nevezünk vegyértéknek és központi atomnak?
A molekulában az-az atom a központi atom, amelyhez a legtöbb atom kapcsolódik. Az atomhoz kapcsolódó elektronpárok száma.

Mit nevezünk kötési energiának?
Két atom közti kötésszétszakításhoz szükséges energia.

Milyen összefüggés van az atomok mérete, a kötéstávolság és a kötési energia között?
Minél nagyobb az atomok mérete, a kötéstávolság is annál nagyobb.

Mi jellemzi a σ és a Ï€ kötéseket?
Két atom között az első elektronpár által létrehozott kötés a legerősebb.

Hogyan változik a kötéstávolság és a kötési energia a kötések számának növekedésével?
Minél jobban nő, a kötési távolság annál kisebb és a kötési energia annál nagyobb lesz.

Mi határozza meg a molekulák térbeli felépülését?
A kötéstávolság, a kötésszög a kötő és nem kötő elektronpárok száma.

Mit nevezünk kötésszögnek?
A kapcsolódó elektronok által bezárt szög.

Hogyan helyezkednek el a kötő és nemkötő elektronpárok a molekulában?
Egymástól a lehető legtávolabb.

Milyen szerepe van a központi atom nemkötő elektronpárjának és a Ï€ kötésnek?
Módosítja a kötésszöget.

Mit értünk a molekulák polaritásán?
Azt a jelenséget, amikor a molekulák egyik része pozitív, a másik negatív töltésű.

Mi határozza meg a kémiai kötés polaritását és hogyan?
Ha nagyobb 0-nál.

Mi határozza meg a molekula polaritását két atomos molekula esetén?
A kötéspolarítás.

Mi határozza meg a molekula polaritását több atomos molekula esetén?
A kötéspolarítások nagyság és irány szerinti összege határozza meg.

Mikor lesz egy többatomos molekula poláris ill. apoláris
A kötéspolaritások nagyság és irány szerinti összege nem 0, apoláris 0.

Mi határozza meg és hogyan egy atomhoz kapcsolódó többi atom számát?
Az atomtörzs mérete, a vegyértékelektronok száma.

Hány elektronpár tartozhat maximálisan az atomokhoz az egyes periódusokban?
Az elsőben 1 a másodiknál 4 a többinél 5-9

Mit nevezünk delokalizált elektronoknak és delokalizált pályáknak?
Olyan elektronok, amelyek 2-nél több elektron vonzása alatt állnak.

Mi jellemzi a benzol molekula szerkezetét?
C6H6

Hogyan változtatják meg a delokalizált elektronok a σ kötés erősségét?
Kismértékben erősödik.

Mi jellemzi a CO3²Ë‰ ion szerkezet?
Három pár kötőelektronpár – hat elektron

A molekulában kialakuló kötő és nemkötő elektronpárok taszítják egymást, igyekeznek úgy elrendeződni, hogy egymástól a lehető legmesszebb kerüljenek. A molekulában a legnagyobb vegyértékű atomot, amelyhez a többi atom kapcsolódik, központi atomnak nevezzük.

• Ha két kötő elektronpár kapcsolódik a központi atomhoz, azok egymással 180°-os szöget zárnak be, a molekula alakja lineáris lesz.
• Ha három kötő elektronpár kapcsolódik a központi atomhoz, azok egymással 120°-os szöget zárnak be, a molekula alakja síkháromszög lesz.
• Ha négy kötő elektronpár kapcsolódik a központi atomhoz, azok egymással 109,5°-os szöget zárnak be, a molekula alakja tetraéderes lesz.

Ha a molekulában a központi atomhoz nemkötő elektronpár is tartozik, azok hatása a kötésszöget módosítja.

• Ha három kötő és egy nemkötő elektronpár kapcsolódik a központi atomhoz, azok egymással 109,5°-nál valamivel kisebb szöget zárnak be, a molekula alakja háromszög alapú piramis lesz.
• Ha két kötő és két nemkötő elektronpár kapcsolódik a központi atomhoz, azok egymással 109,5°-nál valamivel kisebb szöget zárnak be, a molekula alakja V-alak lesz.

A p kötések a molekula alakját lényegesen nem befolyásolják, a kötés szögeket csak kis mértékben módosítják. A molekula alakját a s kötések, a molekula s váza határozza meg.

A molekulák polaritása

A kovalens kötés polaritása kétféle lehet:

• Poláris kovalens kötés: ha különböző elektronegativitású atomok között jön létre.
• Apoláris kovalens kötés: ha azonos atomok, vagy azonos elektronegativitású atomok között jön létre.

Ha a molekulát különböző elektronegativitású atomok építik fel. Akkor a molekula kötő elektronjai többet tartózkodnak a nagyobb elektronegativitású atom közelében, ezért az lesz a molekula negatív pólusa, a másik atom pedig a pozitív pólus. A két pólussal rendelkező molekulákat dipólus molekuláknak nevezzük.

Kétatomos molekulánál a kovalens kötés polaritása megadja a molekula polaritását is. Többatomos molekulák polaritását a bennük lévő kovalens kötések polaritása, és a molekula térbeli alakja együtt határozza meg.

Dipólus molekula: Ha van benne poláris kovalens kötés, és a térbeli alakja nem szimmetrikus.

Apoláris molekula: Ha a benne lévő összes kovalens kötés apoláris, vagy ha vannak benne poláris kovalens kötések, de a szimmetrikus térbeli alakjuk miatt ezek kiegyenlítik egymást.

A gázokat három állapothatározójukkal jellemezzük:

• A nyomással (p)
• A térfogattal (V)
• A hőmérséklettel (T)

A fentiekből következik Avogadro törvénye: Bármely gázban, amelynek mindhárom állapothatározója azonos, azonos számú molekula van.

Ha a térfogatot és az anyagmennyiséget elosztjuk egymással, a moláris térfogatot kapjuk meg. Jele: Vm Mértékegysége: dm3/mol. Standard állapotban bármely gáz moláris térfogata: 24,5 dm3/mol.

A gázok állapothatározói nem függetlenek egymástól. Az összefüggést az ún. egyesített gáztörvény írja le:
p ´ V = n ´ R ´ T

Telített az oldat, ha adott hőmérsékleten már nem tud több oldandó anyagot feloldani. Valamely anyag oldhatóságát telített oldatának összetételével jellemezzük. Ha az oldat ennél kevesebb oldott anyagot tartalmaz, telítetlen oldatról beszélünk. Az oldódás folyamatának időtartama az érintkezési felület nagyságától is függ, de ez nem befolyásolja az oldhatóságot.

Az oldódás

Általános szabály, hogy a hasonló a hasonlóban oldódik jól. Ez azt jelenti, hogy apoláris oldószerek inkább apoláris anyagokat oldanak, míg poláris oldószerek (víz) poláris molekulákat és ionkristályokat.

Az oldatok összetétele

A gyakorlati életben az oldatok összetételét tömeg és térfogat %-ban adják meg. A kémikusok számára legalkalmasabb a mol/dm3- ben kifejezett ún. koncentráció.

Tömeg %: Az oldott anyag és az oldat tömegviszonyát fejezi ki, például megadja, hogy 100 g oldatban hány g oldott anyag van.

Térfogat %: Alapján az oldat és az oldott anyag térfogatviszonyára következtethetünk, például, hogy 100 cm3 hány cm3 oldott anyag van.

A koncentráció: Azt adja meg, hogy 1000 cm3 oldatban hány mol oldott anyag van. Mértékegysége: mol/dm3. Jele: [anyag] = c, vagyis ha az anyag képletét szögletes zárójelbe tesszük, akkor az a koncentrációját jelenti.

Az oldáshő (DHold): 1 mol anyag nagyon sok oldószerben való oldásakor felszabaduló vagy elnyelődő hőmennyiség.

A kémiai reakció során vannak kötések, amelyek megszűnnek, más kötések pedig kialakulnak. Egy kötés felbontásához – vagy fellazításához energia szükséges. Az atomoknak azt a csoportját, amelyben a képződő és a megszűnő kötések együtt vannak, aktivált komplexumnak nevezzük.

Az aktiválási energia azt fejezi ki, hogy mekkora energia szükséges 1 mol aktivált komplexum keletkezéséhez.

A hőmérséklet emelésével megnő a reakciósebesség. A hőmérséklet emelésének hatása nem magyarázható csupán az ütközések számának növekedésével. Sokkal jelentősebb ennél, hogy a hőmérséklet emelésével megnő a nagyobb energiájú molekulák száma is.

A megfelelő katalizátor meggyorsítja a kémiai átalakulást anélkül, hogy a folyamat következtében maradandóan megváltozna. A katalizátor gyorsító hatása azzal magyarázható, hogy az átalakulás számára új, kisebb aktiválási energiájú reakcióutat nyit meg. Ugyanakkor a reakcióhőt nem befolyásolja.

Protonátadással járó, ún. protolitikus reakciókat sav-bázis reakcióknak nevezzük. Azokat a molekulákat, ionokat, amelyek a protont leadják savaknak, amelyek felveszik, bázisoknak nevezzük.

A Brönsted-elmélet értelmében egy molekuláról vagy ionról csak akkor mondhatjuk, hogy sav vagy bázis, ha tudjuk, hogy milyen reakcióban vesz részt, mert ugyanaz a részecske lehet sav is és bázis is.

Azokat a vegyületeket nevezzük savnak, amelyek vízzel szemben savként viselkednek. Az erős savak egymással szemben már viselkedhetnek bázisként. Az erősebb sav a gyengébbnek átadhatja a protonját.

Sók hidrolízise

A sók vizes oldatának a kémhatása nem feltétlenül semleges, lehet savas és lúgos is, a vízzel történő kémiai reakció, a hidrolízis következtében.

A hidrolízis olyan sav-bázis reakció, amelynek során a vízmolekula protont ad át a só anionjának, vagy protont vesz fel a só kationjától.

Redoxireakciók

Minden olyan reakciót, amelyben elektronleadás és elektronfelvétel (elektronátadás) történik, redoxireakciónak nevezünk. Az elektronleadás és –felvétel egyidejűleg játszódik le.

Az a részecske (molekula, atom, ion) amely elektront ad le – oxidálódik, amely elektront vesz fel redukálódik.

Oxidálószer az a részecske, amely elektront vesz fel, azaz egy másik részecskétől elveszi az elektront, tehát oxidálja azt. Redukálószer az a részecske, amely redukálni képes a másik részecskét (elektront ad át neki).

Az atomok oxidációs állapotának értelmezésére vezették be az oxidációs számot.

Azokat a kémiai folyamatokat, amelyekben oxidációs szám változása történik, redoxifolyamatoknak tekintjük. Ha a molekula egy atomja, vagy egy ion oxidációs száma a reakció során csökken, akkor az redukálódik: az oxidációs szám csökkenése elektronfelvételnek felel meg.

Hidroxivegyületek

A szerves hidroxivegyületek OH- (hidroxil) csoportot tartalmaznak. Általános összegképletük, R-OH. Ha a hidroxilcsoport telített szénatomhoz kapcsolódik, akkor jönnek létre az alkoholok.

Az alkoholok értékűség szerint lehetnek:

• Egyértékű alkoholok: egyetlen, OH-csoportot tartalmaznak, pl. metanol CH3-OH
• Kétértékű alkoholok: két, OH-csoportot tartalmaznak, pl. glikol HO-CH2-CH2-OH
• Három-, illetve többértékű alkoholok

Rendűség szerint lehetnek:

• Másodrendű alkoholok: jellemző funkciós csoport =CH-OH. A hidroxilcsoport másodrendű szénatomhoz kapcsolódik.
• Elsőrendű alkoholok: jellemző funkciós csoport -CH2-OH. A hidroxilcsoport elsőrendű szénatomhoz kapcsolódik – olyan szénatomhoz, amely csak egyetlen másik szénatomhoz kapcsolódik.
• Harmadrendű alkoholok: jellemző funkciós csoport ºC-OH.

Benzol

A legfontosabb aromás vegyület a benzol C6H6. A benzol jellegzetes szagú folyadék, vízzel nem, apoláris oldószerekkel elegyedik, gőze rákkeltő hatású.

Kémiai reakciói: Levegőn meggyújtható, nagy széntartalma miatt kormozó, világító lánggal ég. Stabilis elektronszerkezete miatt kémiai reakciókban teljesen másként viselkedik, mint a telítetlen szénhidrogének.

A benzol származékai: A toulol a benzolhoz hasonló szagú folyadék, kitűnő oldószer. Ipari jelentőségét az adja, hogy a sztirol gyártásának alapanyaga.

Sztirol: Kellemes illatú folyadék. Telítetlen oldallánca miatt polimerizációs reakcióba vihető, és a polisztirol nevű műanyag készül belőle.

Alkének

Az alkének egy kettős kötésű szénatompárt tartalmazó szénhidrogének. A nevezéktan szerint az ebbe a csoportba tartozó minden szénhidrogén nevének a végződése -én. Az alkéneket is homológ sorba rendezhetjük. Általános összegképletük: CnH2n

Az alkének fizikai állandói a szénatomszám növekedésével fokozatosan változnak. Apoláris szerkezetűek, apoláris oldószerekben oldódnak. Éghetőek, addícióra és polimerizációra képesek. Fontos ipari jelentősége van, pl. a propén polimerizációjának, mely a nagy mennyiségben gyártott polipropilén nevű műanyag monomerje. Előállításuk a kőolaj hőbontásával történik.

Etén (etilén) CH2=CH2: Az etén színtelen, édeskés szagú gáz. Vízben nem, apoláris oldószerekben oldódik. A többi szénhidrogénhez hasonlóan éghető gáz. Mivel a molekulában gyengébb p kötés van ez könnyen felszakad, ezért az etén már szobahőmérsékleten is reakcióképes.

Addíciós reakció: Az olyan kémiai reakciókat, amelyekben két vagy több molekula melléktermék nélkül egyesül egymással, addíciónak (egyesülésnek) nevezzük.

Polimerizációs reakció: A polimerizáció során sok telítetlen molekula óriásmolekulává egyesül. Ily módon akár több ezer molekulából létrejövő hosszú láncmolekulák is keletkezhetnek. A keletkező anyag az egyik legfontosabb műanyag, a polietilén: CH2=CH2® -CH2-CH2-CH2-. Az etént a kőolaj hőbontásával állítják elő. Ma a legnagyobb mértékben felhasznált szerves vegyipari alapanyag.

Alkinek

Az alkinek egy hármas kötést tartalmazó szénhidrogének. A nevezéktan szerint az ebbe a csoportba tartozó minden szénhidrogén nevének a végződése -in. Az alkinek homológ sort alkotnak, általános összegképletük CnH2n-2.

Etin (acetilén) HCºCH: Az etin színtelen, szagtalan gáz. Vízben kevéssé oldódik, de az aceton jól oldja. Az etin erősen kormozó és világító lánggal ég. Ha tiszta oxigénnel keverve gyújtják meg, igen magas hőmérsékletű a lángja, így hegesztésre használják. Az alkénekhez hasonlóan addíciós reakcióra hajlamos, amelynek polimerizációs terméke a PVC (poli-vinil-klorid) nevű műanyag.

Előállítása: A földgázból történik.

Az észterek savakból és alkoholokból vízkilépéssel jönnek létre. A savból és alkoholból történő észterképződés megfordítható folyamat.

Az észterek csoportosítása:

• szervetlen savak észterei, pl. kénsavészterek
• karbonsavak észterei – gyűmölcsészterek, viaszok, zsírok, olajok

Karbonsavészterek

A karbonsavak észtereire jellemző funkciós csoport a karboxilcsoporthoz hasonlóan összetett csoport.

A glicerinek észterszármazékai a gliceridek. A természetes zsírok és olajok a glicerinek nagy szénatomszámú, normális láncú, telített és telítetlen karbonsavakkal alkotott észterei.

A zsírok: Főleg telített savakat tartalmazó, inkább állati eredetű, közönséges hőmérsékleten legtöbbször szilárd halmazállapotú glicerinészterek elegyei – disznózsír.

Az olajok: Főként növényi eredetű, főleg olajsavval észteresített gliceridek – napraforgóolaj.

A zsírok és olajok apoláris molekulák. Vízben nem oldódnak, szerves oldószerek közül a benzin, alkohol oldják.