Fasta ämnen (solidus) + Metaller 2. Jonföreningar 3. Nätverk 4. Molekyler + -

Bindningar i fasta ämnen Starka kemiska bindningar: Jon – jon NaCl, BaSO4 Jon – dipol CuSO4 · 5H2O Kovalent diamant Metall Mg, Fe Svaga kemiska bindningar: Dipol – dipol H2S Vätebindning H2O 30~100kJ/mol Londonkraft P4 5~25kJ/mol 100~400kJ/mol Di (van der Waals)

Smältpunkter och kokpunkter: Jonföreningar har ofta höga smp. och kp: Ex. MgO smp. 2800°c, kokpunkt 3600°c Al2O3 smp. 2015°c, kokpunkt 2980°c gitterenergi

Bindningar mellan molekyler Dipol – dipol intereaktioner: HCl, H2s + - + - + - + - Dipol~Dipol kraft ~1/d3 Allm. gaslagen är så nära sanningen, eftersom gaser nästan alltid är oladdade och då finns bara svagare dipol – dipol intereaktionerna. d i gaser är ~10ggr större än i (l) och (s), så mycket svaga krafter mellan gasmolekylerna. Kap 10. 10.1 Läs 10.2 – 10,7 Skumma (bindningar, strukturtyp, 10.8 – 9 Skippa materialegenskaper)

Bindnings-krafter ökar Vätebindning O N H Bindnings-krafter ökar Även F kan bilda vätebindningar. Ex. proteiner, DNA. Dimerer bildas gärna av karboxylsyror: C   O . . .  O H O  . . . O

Londonkrafter (van der Waalsbindningar) (LDF) - + - + + - - + snabbt p.g.a elektronernas rörlighet är även neutrala atomer och molekyler svaga dipoler i korta ögonblick. Londonkraft är större hos större molekyler. Beror på formen.

Smältpunkter och kokpunkter ökar med bindningskrafter mellan molekyler/atomer. Ämne smp (°c) kp (°c) He -270 -269 H2 -259 -253 Xe -112 -108 N2 -210 -196 CO2 — -79s N2S -86 -60 H2O 0 100 LDF Dipol H-bindn.

Vätskor — flyter, bildar en skarp yta, avdunstar. Viskositet: Vatten låg, sirap hög Ytspänning: Kapillärkraft Adsorption = molekyler binder till en yta. Ångtryck Prapor med T . Vätebindningar  lägre ångtryck Hg H2O

Fasta ämnen Amorft kristallint mellan-former periodiskt ordnade joner/atomer/molekyler en exakt sammansättning AnBmCp Skarpa ytor Ex: NaCl, strösocker ”oordning” Kan vara blandning av olika föreningar Oregelbunden yttre form Ex: glas, jord, smör

Röntgendiffraktion Kristallografi Röntgenstrålning = elektromagnetisk strålning  = 1 - 2Å 1912 NaCl Bragg och Bragg 1920-30 Enkla oxider och salter (2-10 atomer/cell) 1940-50 Organiska föreningar (10-20 atomer/cell) 1969-70 Större organiska + proteiner (100-1000 atomer) 1980-99 Virus (1 000 000 atomer) 2000 Ribosomen

Röntgenkristallografi 2 10:6 Röntgenkristallografi H 40keV h Cu-plåt H Kollimator Kristall Diffraktions-mönster på film Röntgenkälla

Ur diffraktionsmönstret avläses: • Symmetrin • Enhetscellens storlek Ur de relativa intensiteterna kan man bestämma: • Atomkoordinaterna i 3D Rasmol på datorn Noggranhet:  0,001Å oorganiska  0,01Å organiska  0,1Å proteiner Om antalet atomer i enhetscellen ökar med faktorn n, då ökar enhetscellens volym med faktorn n, och då ökar antalet diffraktionspunkter med faktorn n.  Strukturbas Protein Data Base PDB