Her står fagordene fra kapitel A4, Kemisk binding og spektroskopi , i den rækkefølge, de kommer i afsnittene. Tryk på et fagord for at komme hen til det sted i bogen, hvor det bliver forklaret.
A4.1 Atomorbitaler og det periodiske system
orbital Det område omkring kernen, hvor en elektron med en bestemt energi er 90 % af tiden. Det tegnes som en sky og har plads til to elektroner.
atomorbital Elektronsky omkring én enkelt kerne, for eksempel 1s, 2s eller 2p.
s-orbital Elektronsky med form som en kugle med kernen i midten. Der er én i hver skal.
p-orbital Elektronsky med to lapper, én på hver side af kernen. Fra 2. skal er der tre i hver skal, og de står vinkelret på hinanden.
elektronkonfiguration Fordelingen af et atoms elektroner på orbitalerne. Den skrives med orbitalens navn og et hævet tal, for carbon 1s2 2s2 2p2 .
s-blokken Hovedgruppe 1 og 2 i det periodiske system. Der er 2 kolonner, fordi den orbital, der fyldes her, har plads til 2 elektroner.
p-blokken Hovedgruppe 3 til 8 i det periodiske system. Der er 6 kolonner, fordi de tre orbitaler, der fyldes her, har plads til 6 elektroner.
d-blokken Undergrupperne i det periodiske system. Der er 10 kolonner, fordi de fem orbitaler, der fyldes her, har plads til 10 elektroner.
A4.2 Hybridisering
overlappe Gå ind over hinanden, som to orbitaler fra hvert sit atom gør i en kovalent binding. I det fælles område er der et elektronpar.
hybridisering Blanding af et carbonatoms 2s-orbital med en eller flere 2p-orbitaler. Den forklarer, at de fire bindinger i methan er helt ens.
hybridorbital Elektronsky, som carbonatomet får, når 2s og 2p blandes. Den har en stor lap, der peger væk fra kernen, og en lille lap bagved.
sp3 -orbital En af de fire ens elektronskyer, carbonatomet får, når 2s blandes med alle tre 2p. Der er én elektron i hver, så atomet kan danne fire ens bindinger.
tetraeder Den form, methan har. Carbonatomets fire orbitaler peger så langt væk fra hinanden som muligt, og vinklen mellem dem er 109,5°.
sp3 -hybridiseret Siges om et carbonatom, der er bundet til 4 atomer med enkeltbindinger. Vinklerne omkring det er 109,5°, som i methan.
sp2 -hybridiseret Siges om et carbonatom, der er bundet til 3 atomer, som i en carbonylgruppe. Vinklerne er 120°, én p-orbital er tilbage, og det gælder også i en benzenring.
sp-hybridiseret Siges om et carbonatom, der er bundet til 2 atomer, for eksempel med en tripelbinding. Vinklen er 180°, og to p-orbitaler er tilbage.
A4.3 Dobbelt- og tripelbindinger
σ-binding To orbitaler peger mod hinanden og overlapper på linjen mellem kernerne. C−C i ethan er et eksempel, og molekylet kan dreje frit om den.
π-binding To p-orbitaler ligger side om side og overlapper over og under linjen mellem kernerne. Den er den svageste del af C=C og brydes ved en addition.
cis-trans-isomeri Det, at to stoffer er forskellige, kun fordi en dobbeltbinding ikke kan drejes. De to udgaver af but-2-en er et eksempel.
delokaliserede elektroner Hører ikke til én bestemt binding, men deles af flere atomer. I benzen ligger seks af dem i en sammenhængende sky over og under ringen.
A4.4 Molekyler, der svinger
IR-spektroskopi Metode, hvor man måler, hvilket infrarødt lys et stof absorberer. Det viser, hvilke bindinger molekylet har.
infrarødt lys Stråling med mindre energi end den, øjet kan se. Den får bindingerne i et molekyle til at svinge kraftigere og forkortes IR.
radiobølger Stråling med meget lidt energi, som kan få atomkerner i et magnetfelt til at vende sig. Det bruges i 1 H-NMR.
bølgetal Antallet af bølger på én centimeter. Enheden er cm−1 , og jo højere tallet er, jo mere energi har lyset.
absorbere Optage lysets energi. En binding gør det, når lyset har præcis samme frekvens som bindingens svingning.
bånd Sted i et IR-spektrum, hvor prøven absorberer lys, så kurven dykker. Det skyldes en bestemt binding, der svinger.
stræk Svingning, hvor længden af en binding ændres. Den ligger ved højere bølgetal end en svingning, der ændrer en vinkel.
bøjning Svingning, hvor vinklen mellem to bindinger ændres. Den ligger ved lavere bølgetal end en svingning, der ændrer længden.
A4.5 IR-spektret
IR-spektrum Graf, der viser, hvor meget infrarødt lys der går igennem en prøve ved hvert bølgetal. Hvor kurven dykker, absorberer en binding lyset.
transmittans Den del af lyset, der går igennem prøven, målt i procent. Den står på den lodrette akse i et IR-spektrum.
fingeraftryksområdet Den del af et IR-spektrum, der ligger under 1500 cm−1 . Mønsteret er forskelligt fra stof til stof, men båndene her skal ikke tolkes.
båndets karakter Styrke og bredde tilsammen for et dyk i et IR-spektrum. C=O beskrives som kraftigt og skarpt, O−H i en alkohol som kraftigt og bredt.
umættet Siges om et stof med en dobbeltbinding mellem carbonatomer eller en benzenring. I et IR-spektrum ses det på C−H-bånd lige over 3000 cm−1 .
A4.6 Tolkning af IR-spektre
mættet Siges om en carbonkæde uden dobbeltbindinger mellem carbonatomer og uden benzenring. I et IR-spektrum ligger alle C−H-bånd så under 3000 cm−1 .
dobbeltbindingsækvivalenter Tal, der beregnes ud fra molekylformlen og forkortes DBE. Er tallet 1, har molekylet enten én ring eller ét C=C eller C=O.
A4.7 Grundideen i 1 H-NMR
1 H-NMRMetode, der viser, hvordan hydrogenatomerne sidder i et molekyle. Man måler de radiobølger, som hydrogenkerner i et stærkt magnetfelt absorberer.
skærme Det, elektronerne gør ved en hydrogenkerne i et magnetfelt. De danner et lille felt den modsatte vej, så kernen mærker et svagere felt end magnetens.
godt skærmet Siges om en hydrogenkerne med mange elektroner omkring sig. Den mærker et svagere felt, og signalet ligger til højre ved et lavt kemisk skift.
dårligt skærmet Siges om en hydrogenkerne med få elektroner omkring sig, for eksempel nær et oxygenatom. Signalet ligger til venstre ved et højt kemisk skift.
signal Det, man ser i et NMR-spektrum, hvor hydrogenkerner absorberer radiobølger. Hydrogenatomer med forskellige omgivelser i molekylet giver hvert sit.
TMS Stoffet tetramethylsilan, Si(CH3 )4 , som giver nulpunktet på aksen i et NMR-spektrum. De tolv hydrogenatomer er ens og meget godt skærmet.
kemisk skift Signalets afstand fra TMS på aksen i et NMR-spektrum. Symbolet er δ, enheden er ppm, og værdien er den samme på alle spektrometre.
ppm Enheden for det kemiske skift. Forkortelsen står for parts per million , altså milliontedele.
A4.8 Antal signaler
ækvivalente hydrogenatomer Har præcis de samme omgivelser i molekylet og giver tilsammen ét signal. De tre H i en methylgruppe er et eksempel, og de kaldes også ens.
A4.10 Integralkurven
integral Arealet under et signal i et NMR-spektrum. Det er proportionalt med antallet af hydrogenatomer, der giver signalet.
integralkurve Linje oven i NMR-spektret, der løber vandret og stiger i et trin ved hvert signal. Trinnets højde er arealet under signalet.
A4.11 Kobling
kobling Påvirkningen mellem hydrogenkerner på to carbonatomer ved siden af hinanden. Den deler et signal i flere linjer.
opsplitning Det mønster af linjer, et signal er delt i, for eksempel en triplet. Antallet af linjer er antallet af hydrogenatomer på nabocarbonatomet plus 1.
singlet Signal med kun én linje. Det kommer fra hydrogenatomer uden hydrogenatomer på nabocarbonatomet, for eksempel CH3 −O−.
dublet Signal, der er delt i to lige høje linjer. Det viser, at der sidder ét hydrogenatom på nabocarbonatomet.
triplet Signal, der er delt i tre linjer med højderne 1 : 2 : 1. Det viser, at der sidder to hydrogenatomer på nabocarbonatomet.
kvartet Signal, der er delt i fire linjer med højderne 1 : 3 : 3 : 1. Det viser tre hydrogenatomer på nabocarbonatomet, altså en methylgruppe ved siden af.
nabo-hydrogenatomer H-atomer på det carbonatom, der sidder lige ved siden af gruppens eget carbonatom. Antallet af dem er antallet af linjer i signalet minus 1.
A4.12 Flere grupper
multiplet Klump af linjer, hvor flere signaler flyder sammen. Hydrogenatomerne på en benzenring giver ofte sådan en omkring 7,2 ppm.
bred singlet Signal uden opsplitning, som fylder mere på aksen end en skarp linje. Det kommer fra hydrogen på oxygen eller nitrogen, for eksempel −OH, og pladsen skifter.
A4.13 Fra spektrum til struktur
tilordning Oversigt over, hvilken gruppe i strukturen hvert signal hører til. Den vises med en farvet ring om hver gruppe og samme farve i tabellen.
genereret spektrum Laves af et program, der beregner, hvordan signalerne fra en tegnet struktur vil se ud. MarvinSketch er et eksempel, og det bruges som kontrol af et forslag.