Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Slabé vazebné interakce. Opakování Opakování  Co je to atom?

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Slabé vazebné interakce. Opakování Opakování  Co je to atom?"— Transkript prezentace:

1 Slabé vazebné interakce

2 Opakování

3 Opakování  Co je to atom?

4 Opakování Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony a obalu obsahujícího elektrony. Atomy téměř všech prvků se spojují do větších celků – molekul, pomocí chemické vazby. Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony a obalu obsahujícího elektrony. Atomy téměř všech prvků se spojují do větších celků – molekul, pomocí chemické vazby.

5 Opakování  Co je to chemická vazba?

6 Opakování Chemická vazba je silová interakce mezi atomy.

7 Opakování  Co je to chemická vazba? Chemická vazba je silová interakce mezi atomy.  Jaké energie charakterizují chemickou vazbu?

8 Opakování  Co je to chemická vazba? Chemická vazba je silová interakce mezi atomy.  Jaké energie charakterizují chemickou vazbu? Vazebná energie = energie, která se uvolní při vzniku vazby Disociační energie = energie potřebná k rozštěpení chemické vazby

9 Opakování  Jaké rozlišujeme typy chemických vazeb?

10 Opakování  Kovalentní vazba Oba atomy sdílí vazebný elektronový pár, který vznikl tak, že každý partner poskytl 1 elektron. Oba atomy sdílí vazebný elektronový pár, který vznikl tak, že každý partner poskytl 1 elektron. a)Nepolární vazba (0 - 0,4) b)Polární vazba (0,4 – 1,67) c)Iontová vazba (1,67 – )

11 Opakování  Jaké rozlišujeme typy chemických vazeb?  Koordinačně kovalentní vazba ve svých vlastnostech se neliší od vazby kovalentní. Rozdíl je ve vzniku: jeden reaktant poskytne volný elektronový pár - donor a druhý prázdný orbital - akceptor jeden reaktant poskytne volný elektronový pár - donor a druhý prázdný orbital - akceptor

12 Opakování  Jaké rozlišujeme typy chemických vazeb?  Kovová vazba kovy tvoří pravidelnou krystalovou mřížku, valenční elektrony tvoří tzv. elektronový mrak, který se rozprostře v celém prostoru krystalu. kovy tvoří pravidelnou krystalovou mřížku, valenční elektrony tvoří tzv. elektronový mrak, který se rozprostře v celém prostoru krystalu. Všechny elektrony patří všem atomům, tedy jsou delokalizovány – to způsobuje vodivost kovů Všechny elektrony patří všem atomům, tedy jsou delokalizovány – to způsobuje vodivost kovů

13 Slabé vazebné interakce

14 Jsou to vazebné síly mezi molekulami Jsou to vazebné síly mezi molekulami V zásadě je lze rozdělit na: V zásadě je lze rozdělit na: Van der Waalsovy síly Van der Waalsovy sílyVan der Waalsovy sílyVan der Waalsovy síly Vodíkové můstky Vodíkové můstkyVodíkové můstkyVodíkové můstky

15 1.)Van der Waalsovy síly Jejich podstatou je vzájemné působení molekulových dipólů, jejichž existence je důsledkem okamžitých nerovnoměrností v rozložení elektronů v molekule. Jejich podstatou je vzájemné působení molekulových dipólů, jejichž existence je důsledkem okamžitých nerovnoměrností v rozložení elektronů v molekule. Jsou slabší než kovalentní síly (o 2 – 3 řády) a vodíkové můstky. Jsou slabší než kovalentní síly (o 2 – 3 řády) a vodíkové můstky.

16 Co je to dipól? Př. HCl…permanentní dipól Př. HCl…permanentní dipól Chlór má vyšší elektronegativitu než vodík, tedy elektronový pár si přitáhne blíže k sobě. Elektron je záporně nabitou částicí, v jeho blízkosti vzniká parciální záporný náboj. V okolí vodíku vzniká parciální kladný náboj. Chlór má vyšší elektronegativitu než vodík, tedy elektronový pár si přitáhne blíže k sobě. Elektron je záporně nabitou částicí, v jeho blízkosti vzniká parciální záporný náboj. V okolí vodíku vzniká parciální kladný náboj. Čím je posun vazebných elektronů větší, tím jsou vzniklé náboje (tedy vzniklý dipól) větší. Čím je posun vazebných elektronů větší, tím jsou vzniklé náboje (tedy vzniklý dipól) větší.

17 Co je to dipól? Obecná defince je: dva od sebe oddělené elektrické náboje stejné velikosti, ale opačné polarity Obecná defince je: dva od sebe oddělené elektrické náboje stejné velikosti, ale opačné polarity Velikost dipólu lze vyjádřit pomocí dipólového momentu µ. Ten je dán součinem délky vazby l a parciálního náboje δ. Dipólový moment µ je vektorová veličina a je orientovaná od záporného pólu ke kladnému.

18 Co je to dipól? Dipól nemusí vznikat jen v molekulách tvořených atomy s nestejnou elektronegativitou. Jiný mechanismus vzniku dipólů spočívá v rozložení elektronů v molekule, které se mění. Může se stát, že na jedné straně molekuly je více elektronů než na straně druhé. Molekula se začne jevit jako dipól. Dipól nemusí vznikat jen v molekulách tvořených atomy s nestejnou elektronegativitou. Jiný mechanismus vzniku dipólů spočívá v rozložení elektronů v molekule, které se mění. Může se stát, že na jedné straně molekuly je více elektronů než na straně druhé. Molekula se začne jevit jako dipól. Může k tomu dojít zcela náhodně, nebo v důsledku přiblížení nabité částice k molekule. Takto vzniklý dipól se nazývá indukovaný. Zároveň je to i dipól dočasný – po skončení interakce zaniká. Může k tomu dojít zcela náhodně, nebo v důsledku přiblížení nabité částice k molekule. Takto vzniklý dipól se nazývá indukovaný. Zároveň je to i dipól dočasný – po skončení interakce zaniká.

19 Van der Waalsovy síly - dělení Dělíme je podle toho, jaké dipóly spolu interagují na: Dělíme je podle toho, jaké dipóly spolu interagují na: Disperzní síly Disperzní síly Interakce dipól – dipól Interakce dipól – dipól Interakce dipól – indukovaný dipól Interakce dipól – indukovaný dipól Intrakce dipól – Ion Intrakce dipól – Ion Hydrofobní interakce Hydrofobní interakce

20 Van der Waalsovy síly - dělení Disperzní síly Disperzní síly Nejslabší síly, které obvykle působí mezi nepolárními molekulami (např. F 2, O 2, N 2 ). Jedná se o vzájemné interakce dočasných dipólů. Nejslabší síly, které obvykle působí mezi nepolárními molekulami (např. F 2, O 2, N 2 ). Jedná se o vzájemné interakce dočasných dipólů. Jedná se o interakci okamžitých dipólů vzniklých chaotickou oscilací molekul. Jedná se o interakci okamžitých dipólů vzniklých chaotickou oscilací molekul.

21 Van der Waalsovy síly - dělení Interakce dipól – dipól Interakce dipól – dipól Nejsilnější interakce z van der Waalsových, projevuje se u polárních molekul (H 2 O, HCl). Podstatou je elektrostatické přitahování opačně nabitých pólů polárních molekul, tedy interakce dvou permanentních dipólů. Pomocí této interakce lze vysvětlit rozpustnost polární látky v polárním rozpouštědle (H 2 O, C 2 H 5 OH). Polární molekula je obklopena polárními molekulami rozpouštědla – tzv. solvatovým obalem. Nejsilnější interakce z van der Waalsových, projevuje se u polárních molekul (H 2 O, HCl). Podstatou je elektrostatické přitahování opačně nabitých pólů polárních molekul, tedy interakce dvou permanentních dipólů. Pomocí této interakce lze vysvětlit rozpustnost polární látky v polárním rozpouštědle (H 2 O, C 2 H 5 OH). Polární molekula je obklopena polárními molekulami rozpouštědla – tzv. solvatovým obalem.van der Waalsovýchvan der Waalsových

22 Van der Waalsovy síly - dělení Interakce dipól – indukovaný dipól Interakce dipól – indukovaný dipól Tato interakce se uplatňuje, jestliže se dostane nepolární molekula do blízkosti polární molekuly. Elektrické pole polární molekuly ovlivňuje rozložení elektronů v nepolární molekule – vzniká indukovaný dipól. Ten pak interaguje s dalšími dipóly popřípadě indukovanými dipóly. Tato interakce se uplatňuje, jestliže se dostane nepolární molekula do blízkosti polární molekuly. Elektrické pole polární molekuly ovlivňuje rozložení elektronů v nepolární molekule – vzniká indukovaný dipól. Ten pak interaguje s dalšími dipóly popřípadě indukovanými dipóly.

23 Van der Waalsovy síly - dělení Intrakce dipól – Ion Intrakce dipól – Ion Je to obdoba interakce dipól – dipól, jedním z interagujících partnerů není dipól, ale nabitá částice, tedy ion. Uplatňuje se např. ve vodných roztocích obsahujících ionty. Je to obdoba interakce dipól – dipól, jedním z interagujících partnerů není dipól, ale nabitá částice, tedy ion. Uplatňuje se např. ve vodných roztocích obsahujících ionty.

24 Van der Waalsovy síly - dělení Hydrofobní interakce Hydrofobní interakce Mezi slabé vazebné interakce patří také interakce hydrofobní. Tyto interakce se projevují v nepolárních částech molekul ve vodném prostředí, které mají tendenci se navzájem spojovat, a tím zmenšovat kontakt s polárními molekulami vody. Mezi slabé vazebné interakce patří také interakce hydrofobní. Tyto interakce se projevují v nepolárních částech molekul ve vodném prostředí, které mají tendenci se navzájem spojovat, a tím zmenšovat kontakt s polárními molekulami vody.

25 2.)Vodíková vazba

26 Vodík se nachází v I. skupině – 1 valenční elektron – jednovazný x může se vyskytovat uprostřed molekuly, s atomy spojený vodíkovým můstkem Vodík se nachází v I. skupině – 1 valenční elektron – jednovazný x může se vyskytovat uprostřed molekuly, s atomy spojený vodíkovým můstkem A - H.. B A - H.. B Kovalentní vazbaVodíková vazba

27 Vznik vodíkové vazby Vodíková vazba vzniká u sloučenin, které obsahují atom vodíku kovalentně vázán na atom fluoru, kyslíku nebo dusíku, tj. na atomy prvků o vysoké elektronegativitě, obsahující volný elektronový pár. Vodíková vazba vzniká u sloučenin, které obsahují atom vodíku kovalentně vázán na atom fluoru, kyslíku nebo dusíku, tj. na atomy prvků o vysoké elektronegativitě, obsahující volný elektronový pár.

28 Voda a vodíková vazba Každá molekula vody se chová jako dipól. Ke kladným pólům jsou přitahovány atomy kyslíku sousedních molekul. K zápornému pólu jsou naopak přitahovány atomy vodíku. Tyto elektrostatické síly působí nejvíce při teplotě 4°C a způsobují, že má voda při této teplotě největší hustotu.

29 Voda a vodíková vazba Vodíkové vazby můžeme Vodíkové vazby můžeme nalézt i v ledu, kde se každá molekula vody pravidelně váže s čtyřmi molekulami vodíkovými vazbami a vytváří struktury s šestičlennými kruhy s prázdnými dutinami.

30 Energie vodíkové vazby Energie vodíkové vazby závisí na druhu partnerů vodíku a pohybuje se mezi 8 a 40 kJ.mol- 1. Energie vodíkové vazby závisí na druhu partnerů vodíku a pohybuje se mezi 8 a 40 kJ.mol- 1. Klesá v řadě: FH > OH > NH Klesá v řadě: FH > OH > NH F — H … F 28 kj.mol -1 (HF) F — H … F 28 kj.mol -1 (HF) O — H … O 18,9 kj.mol -1 (H 2 O) O — H … O 18,9 kj.mol -1 (H 2 O) 34,3 kj.mol -1 (CH 3 COOH) 34,3 kj.mol -1 (CH 3 COOH) N — H … N 5,44 kj.mol -1 (NH 3 ) N — H … N 5,44 kj.mol -1 (NH 3 ) Pro srovnání: C – C 347 kj.mol -1 Pro srovnání: C – C 347 kj.mol -1 F – F 271 kj.mol -1 F – F 271 kj.mol -1

31 Typy vodíkových vazeb  Intermolekulární s trojrozměrnou strukturou - Vodíkové můstky vytvářejí mezi molekulami prostorovou síť – voda  Intermolekulární s lineárním řetězcem - Vodíkové můstky mezi molekulami vytvářejí lineární lomený řetězec – kapalný fluorovodík

32 Typy vodíkových vazeb  Intermolekulární - Mezi sebou jsou vázány dvě molekuly (vzniká dimer) – vazby mezi karboxylovými kyselinami  Intramolekulární - Vodík je vázán ke dvěma atomům v rámci jedné molekuly o-hydroxybenzoová kyselina

33 Fyzikální důsledky vodíkové vazby Vodíková vazba je slabší než vazba kovalentní, ale ovlivňuje fyzikální vlastnosti sloučenin. Vodíková vazba je slabší než vazba kovalentní, ale ovlivňuje fyzikální vlastnosti sloučenin. Její existence v NH 3, H 2 O a HF vysvětluje jejich anomální teplotu varu v porovnání s hydridy dalších prvků. Její existence v NH 3, H 2 O a HF vysvětluje jejich anomální teplotu varu v porovnání s hydridy dalších prvků. Platí, že s rostoucí molární hmotností látek roste teplota varu. Ale vazba vodíkovým můstkem tento obecný trend porušuje. Například voda Platí, že s rostoucí molární hmotností látek roste teplota varu. Ale vazba vodíkovým můstkem tento obecný trend porušuje. Například voda (Ar = 18) má větší teplotu varu než sulfan (Ar = 18) má větší teplotu varu než sulfan (Ar = 34). (Ar = 34).

34 Fyzikální důsledky vodíkové vazby

35 Děkuji za pozornost Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Slabé vazebné interakce. Opakování Opakování  Co je to atom?"

Podobné prezentace


Reklamy Google