Mezimolekulové síly

Víte, že voda existuje v různých skupenstvích. Mezimolekulové síly: Příklad: Voda molekula vody Víte, že voda existuje v různých skupenstvích. Přesto vodu kapalnou, led i páru tvoří stejné molekuly. Proto má voda ve všech skupenstvích stejné chemické vlastnosti. Liší se ale strukturou a proto i vlastnostmi fyzikálními. Existenci látek v různých skupenstvích umožňují přitažlivé síly mezi molekulami. Jsou to síly slabé, ale dostačující ke sdružení molekul do kapalného či pevného skupenství. Lze je rozdělit na : VAN DER WAALSOVY SÍLY a VODÍKOVÉ MŮSTKY

- + Dipól : Připomeňte si pojem dipól. permanentní: Úloha: Řešení: Vyberte, která z těchto látek bude tvořit dipól. H2 HCl H + - Cl Molekula HCl je polární, to znamená, že má kladný a záporný pól. indukovaný: Molekula s permanentním dipólem vyvolá vznik dipólu u jiné molekuly. okamžitý přechodný: Příklad: helium + - přitažlivá síla 1.atom He 2.atom He Elektronová hustota může být v určité oblasti dočasně zvýšena. Tak vzniká dipól, který může indukovat vznik dalšího dipólu.

Van der Waalsovy síly: Podstatou mezimolekulových vazebných sil je vzájemné působení molekulových dipólů. Tyto síly se nazývají podle holandského fyzika J.H. van der Waalse, který je studoval. Johannes Diderik van der Waals (1837 -  1923 ) Energie vazeb vyvolaných van der Waalsovými silami je asi 100krát nižší, než energie kovalentní vazby.

1s1 N O F Řešení: Úloha: Připomeňte si: + - 15 16 17 1s1 + - Jaká je elektronová konfigurace vodíku? Nakreslete model atomu vodíku. Jak se mění v periodické tabulce hodnoty elektronegativit prvků? Elektronegativita roste v periodách a klesá ve skupinách. Vodíková vazba: Při vazbě vodíku s prvkem silně elektronegativním dochází k odhalení jádra vodíku. Kladný náboj jádra může vytvořit slabou vazbu s volným elektronovým párem na atomu další molekuly. Tato vazba se nazývá VODÍKOVÁ VAZBA nebo MŮSTEK. Vyskytuje se především u sloučenin vodíku s dusíkem, kyslíkem a fluorem. Příklad: Voda Ve vzorcích se vodíková vazba vyznačuje tečkováním: HO – H ... OH2

Vodíková vazba - význam: Energie vodíkové vazby je vyšší než energie van der Waalsových sil, ale nižší než energie vazby kovalentní. Je ale velmi důležitá. Příklad: Souvisí s prostorovým uspořádáním bílkovin a nukleových kyselin. SKLÁDANÝ LIST ŠROUBOVICE VODÍKOVÝ MŮSTEK VODÍKOVÝ MŮSTEK DNA deoxyribonukleová kyselina tvoří dvojitou šroubovici Ve struktuře bílkovin lze nalézt pravidelně uspořádané úseky se strukturou šroubovice nebo skládaného listu.

Schéma struktury kapalné vody Vodíková vazba - význam: Vodíkové vazby jsou příčinou mimořádných vlastností vody. Ve vodní páře jsou molekuly vody izolované. V kapalné vodě a ledu se molekuly sdružují pomocí vodíkových můstků. Struktura ledu Schéma struktury kapalné vody VODÍKOVÝ MŮSTEK VODÍKOVÝ MŮSTEK V ledu se každá molekula H2O váže vodíkovými vazbami s dalšími čtyřmi molekulami. Dutiny ve struktuře ledu způsobují, že má menší hustotu a větší objem než kapalná voda.

Vodíková vazba - význam: Srovnejte vlastnosti hydridů prvků 16. skupiny periodické tabulky. Látka Skupenství (za běžných podmínek) Teplota tání (0C) Teplota varu H2O kapalné 100 H2S plynné -85,6 -60,3 H2Se -66 -42 H2Te -49 -2 Díky vodíkovým můstkům: Je voda za běžných podmínek kapalná. Má vyšší teploty tání a varu, než by se dalo očekávat. Má další vlastnosti významné pro existenci života.

S pomocí znalostí o vodíkové vazbě popište a vysvětlete tento graf: Řešení: Úloha: S pomocí znalostí o vodíkové vazbě popište a vysvětlete tento graf: Teploty varu hydridů v jednotlivých skupinách stoupají. Voda, fluorovodík a amoniak mají ale teploty varu vyšší než by se dalo čekat. Tyto sloučeniny tvoří vodíkové můstky. Jsou tedy spojeny silnějšími vazbami, než ostatní, což zvyšuje jejich bod varu. Jak se většinou mění hodnoty teploty varu hydridů v jednotlivých skupinách? Mají některé hydridy jiné teploty varu, než by se dalo očekávat? Které a čím je to způsobeno? 100 -100 -200 2 3 4 5 H2O H2S H2Se H2Te HF HCl HBr HI NH3 PH3 AsH3 SbH3 CH4 SiH4 GeH4 SnH4 tV(0C) n Teploty varu hydridů prvků 14., 15., 16. a 17. skupiny :