KEMISK BINDNING – LÖSNINGAR OCH KOMMENTARER

1. Varför är vatten ett bra lösningsmedel för salter men inte matolja?
     
Principen är att "Lika löser lika". Vatten är visserligen en oladdad molekyl, men eftersom den är polär attraherar den del med flest
     elektroner positiva joner och den del med minst antal elektroner de negativa jonerna. Matolja består av långa kolvätekedjor som
     inte påverkas av dessa krafter – de är ju varken joner eller har delar med fler eller färre elektroner.


2. Förklara följande bindningstyper: 
     a) Jonbindning
– laddade partiklar som attraherar varandra, positiva joner binder sig till negativa joner.
     b) Kovalent bindning – två eller fler atomer delar elektroner för att få ädelgasstruktur.
     c) Metallbindning – alla valenselektroner delas av atomerna i en metallbit i ett gemensamt elektronmoln.
     d) Vätebindning – bindning mellan molekyler där (oftast) elektronrika syreatomer attraheras av elektronfattiga väteatomer. 
     e) van der Waahlsbindning – tillfälliga oregelbundenheter i symmetriska molekyler fortplantar sig till grannmolekyler som
          påverkas motsvarande – delar mer något högre elektrondensitet stöter bort elektroner hos närliggande molekyler. Detta ger en
          sida med fler elektroner och en med färre. Dessa två sidor attraherar molekyler med samma obalans. Detta är anledningen till
          att utåt sett symmetriska molekyler ändå har en smält och kokpunkt som är högre än abosluta nolltemperaturen.


3. Varför skiljer sig kokpunkterna mellan etan, etanol och etansyra?

     Etan – en symmetrisk molekyl där endast svaga van der Walls-krafter påverkar molekylerna
     Etanol – dipol på grund av syret, så etanolmolekylerna påverkar varandra genom starkare dipolbindningar (vätebindningar)
     Etansyra – dipol på grund av två syreatomer, så etansyramolekylerna påverkar varandra ännu mer genom starkare
                           dipolbindningar (vätebindningar).

4. Vilka av följande molekyler är
     dipoler? Motivera ditt svar.
     a) Cl2  

     b) HCl 
     c) CO 
     d) NH3 
     e) CO2 
     f) CH4 


Endast väteklorid och ammoniak är dipoler. Övriga molekyler är varken vinklade eller osymmetriska. Se elektronformlerna.

5. Förklara om man kan förmoda jonbindning, polär kovalent bindning eller ren kovalent bindning mellan atomerna i
     följande ämnen.
     a) CH3Cl
– Polär kovalent bindning – klor har betydligt högre elektronegativitet än övriga atomer 
     b) C2H6 – Ren kovalent bindning eftersom molekylen (etan) bara innehåller kol och väte
     c) BaO – Jonbindning – Barium bildar jonen Ba2+ och syre jonen O2- vilket ger en jonbindning i förhållande 1:1
     d) N2 – Ren kovalent bindning – eftersom det är två kväveatomer som sitter ihop blir skillnaden i elektronegativitet noll

Se tabellen över elektronegativitet.

6. Rita elektronformler för följande
     molekyler:
     a) H2S
     b) HBr
     c) PH3
     d) CHCl3

7. Redogör för hur den kemiska bindningen uppkommer i en binär förening, XY (vilka egenskaper har X och Y), när det gäller:
     a) jonbindning – X och Y måste befinna sig långt ifrån varandra i periodiska systemet och bilda joner, ofta en metall och
          en icke-metall. Skillnad i elektronegativitet mer än 1,8
     b) ren kovalent bindning – X och Y befinner sig nära varandra, oftast två icke-metaller. Skillnad i elektronegativitet mindre än 0,9
     c) polär kovalent bindning – X och Y befinner sig nära varandra, oftast två icke-metaller. Skillnad i elektronegativitet mellan 0,9
          och 1,8.

8. Natriumnitrit, NaNO2 (E 250)  är ett vanligt
     konserveringsmedel som hämmar tillväxten av
     bakterien Clostridium botulinum i köttprodukter, men
     som också förändrar smaken och gör att köttet behåller
     sin rosa färg – till exempel färgen hos grillkorv eller
     falukorv. Tillsatsen är omdiskuterad och den anses vara
     cancerframkallande i större mängder, speciellt
     när korven röks eller grillas. Då bildas nitrosaminer, som
     WHO klassat som lika farligt gift som arsenik. Rita
     nitritjonen med alla valenselektroner utsatta.

Den blå elektronen kommer utifrån – NO2

9. Rent vatten beter sig annorlunda än de flesta jämförbara ämnen då det kyls ner i flytande form. Ju kallare vattnet blir
     desto högre blir densiteten för att nå sitt maximum vid +4°C. Fortsätter vi att kyla ner vattnet minskar densiteten igen och
     när vattnet övergår till fast form blir densiteten ännu mindre – den fasta formen är alltså lättare än den flytande.
     Havsvatten beter sig inte på samma sätt. Där ökar densiteten linjärt till fryspunkten, men isen är även här lättare än det
     flytande vattnet. Förklara kortfattat orsaken dessa skillnader.

Sötvatten: när temperaturen sjunker minskar vattenmolekylernas rörelseenergi och de kommer då närmare varandra. Vid fyra plusgrader är rörelseenergin så låg att vätebindningen gör att de börjar ordna sig i ett regelbundet mönster och tar då större plats.

Saltvatten: de lösta jonerna i vattnet, framförallt kloridjoner och natriumjoner, gör att vattenmolekylerna inte kan ordna sig i ett regelbundet mönster. Jonerna i vattnet stör ut vätebindningarna. Denna effekt blir större ju saltare vattnet är, så grafen gäller bara just den salthalt som den representerar.