Chemická vazba, elektronegativita ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Projekt: Svět práce v každodenním životě Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0007 Chemická vazba, elektronegativita Aktivita č.6: Poznáváme chemii Prezentace č. 15 Autor: Lenka Poláková

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Chemická vazba většina atomů prvků se slučuje do složitějších útvarů, ve kterých jsou atomy poutány soudržnými silami tj. chemickou vazbou typy složitějších útvarů molekuly prvků (Cl₂, P₄, S₈, ….) molekuly sloučenin (H₂O, H₂SO₄, …) krystaly – mají nekonečně velký počet pravidelně uspořádaných částic 3 1 2 molekula prvku O₂ molekula sloučeniny H₂O krystal NaCl

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Existují prvky, jejichž atomy zůstávají volné a neslučují se – jsou to vzácné plyny. Napište názvy a značky všech prvků, které jsou označovány jako vzácné plyny. Atomy těchto prvků se neslučují (zůstávají volné), protože jejich valenční vrstva je úplně obsazena valenčními elektrony – nejstabilnější stav atomu. struktura elektronového obalu neonu valenční vrstva obsahuje maximálních 8 valenčních elektronů (neon má celkem 10 elektronů ve svém el. obalu ve dvou vrstvách) valenční vrstva 4

Chemická vazba H∙ + ∙I → H–I + HI H I ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Chemická vazba vzniku chemické vazby se účastní pouze valenční elektrony atomu vázaného prvku podstatou vazby je společné sdílení valenčních elektronů mezi dvěma vázanými atomy – vzniká tak vazebný elektronový pár (chemická vazba) př. chemická vazba v molekule jodovodíku H∙ + ∙I → H–I nespárované elektrony elektronový pár + 5 H HI I

Elektronegativita (X) ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Elektronegativita (X) je veličina, která vyjadřuje schopnost atomu prvku přitahovat elektrony chemické vazby je to číselná hodnota uvedena v periodické soustavě prvků, např. X (Cl) = 2,8 X (Li) = 0,97 X (O) = 3,5 nekovy mají vysoké hodnoty X – silně přitahují elektrony chem. vazby kovy mají nízké hodnoty X – slabě přitahují elektrony chem. vazby

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Typy chemické vazby Podle elektronegativit vázaných atomů rozlišujeme tyto typy chemické vazby: nepolární vazba vzniká mezi atomy prvků se stejnou elektronegativitou, př. Br-Br, H-H elektrony chem. vazby rovnoměrně rozloženy mezi vázanými atomy polární vazba vzniká mezi atomy prvků s rozdílem elektronegativit menším než 1,7 elektrony chem. vazby jsou více přitahovány atomem s větší elektronegativitou – záporný náboj atom s nižší elektronegativitou – kladný náboj, polarizace vazby, nerovnoměrné rozložení elektronů chem. vazby mezi vázanými atomy - X (H) = 2,2 X (Br) = 2,7 2,7 – 2,2 = 0,5 H⁺ ◄ Br⁻

Typy chemické vazby iontová vazba ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Typy chemické vazby iontová vazba vzniká mezi atomy prvků s rozdílem elektronegativit větším než 1,7 př. chem. vazba v NaCl, X (Na) = 1,0 X (Cl) = 2,8 2,8 – 1,0 = 1,8 jeden atom (vysoká elektronegativita) vytrhne valenční elektron z neutrálního atomu a přijme jej do svého elektronového obalu – vzniká anion (záporně nabitá částice) Cl + e- → Cl- druhý atom předává valenční elektrony a tvoří kation (kladně nabitou částicí) Na - e- → Na+ podstatou vazby jsou přitažlivé síly mezi kationty a anionty

Vznik iontů Schéma vzniku iontů: zápis: Na – e⁻ → Na⁺ Cl + e⁻ → Cl⁻ ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vznik iontů Schéma vzniku iontů: zápis: Na – e⁻ → Na⁺ Cl + e⁻ → Cl⁻ Vznik dalších iontů: vápník má 2 valenční elektrony Ca – 2e⁻ → Ca²⁺ síra má 2 volná místa pro valenční elektrony S + 2e⁻ → S²⁻ 6 valenční elektrony

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Kolik protonů a elektronů obsahují následující částice? K, K+ , F, F- , O2- , Ca 2+ K (19 p+, 19 e-) K+ (19 p+, 18 e-) F (9 p+, 9 e-) F- (9 p+, 10 e-) O2- ( 8 p+, 10 e-) Ca2+ (20 p+, 18 e-) Určete typ chemické vazby mezi atomy v následujících molekulách (u iontové vazby napište ionty, u polární vazby naznačte, ke kterému atomu jsou přitahovány vazebné elektrony): NaF, I2, HCl, NH3 NaF X(F) – X(Na) = 4,1 – 1,0 = 3,1 iontová vazba Na+F- I2 X(I) – X(I) = 2,2 – 2,2 = 0 nepolární vazba HCl X(Cl) – X(H) = 2,8 – 2,2 = 0,6 polární vazba H⁺ ◄ Cl⁻ NH3 X(N) – X(H) = 3,1 – 2,2 = 0,9 polární vazba N⁻ ► H⁺

Typy chemických látek Typy chemických látek podle stavby krystalu: ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Typy chemických látek Vlastnosti látek jsou určeny druhem částic a typem chemické vazby. Pevné látky mají částice pravidelně uspořádány v opakujících se jednotkách – krystalech Typy chemických látek podle stavby krystalu: kovy – kovový krystal v krystalové mřížce uspořádány kationty kovů, valenční elektrony atomů kovů jsou společné pro celý krystal – jsou volně pohyblivé tj. elektronový plyn vlastnosti kovů: tepelně i elektricky vodivé v pevném i kapalném stavu (díky pohyblivým elektronům) kovový lesk kujné, tažné příklady: Ag, Al, Fe, Cu, Na, ….

Iontový a kovový krystal ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Iontový a kovový krystal Uspořádání částic v iontovém krystalu NaCl Uspořádání částic v kovovém krystalu sodíku 8 7 Na⁺ kationty Na⁺ elektrony

Typy chemických látek 2. iontové sloučeniny – iontový krystal ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Typy chemických látek 2. iontové sloučeniny – iontový krystal v krystalové mřížce se pravidelně opakují kationty a anionty (ionty), elektrostatické přitažlivé síly mezi ionty vlastnosti: sloučeniny v pevném stavu nevedou el. proud, el. proud vedou pouze ve vodných roztocích a taveninách jsou křehké vysoké teploty tání příklady: kuchyňská sůl NaCl, KF, CaCl₂

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Zdroje Obrázky: Použité obrázky jsou dostupné pod licencí Creative Commons nebo Public Domain. 1. Cmusset. File:ModeleMoleculaire-O2.png. http://commons.wikimedia.org. [Online] 4. 3 2013. [Citace: 4. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ModeleMoleculaire-O2.png. 2. Lopossumi. File:H2O (water molecule) white.png. http://commons.wikimedia.org. [Online] 25. 10 2006. [Citace: 19. 2 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:H2O_%28water_molecule%29_white.png. 3. Hoffmeister, H. File:NaCl-Ionengitter.png. http://commons.wikimedia.org. [Online] 14. 10 2005. [Citace: 4. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl-Ionengitter.png. 4. Robson, Greg. File:Electron shell 010 neon.png. http://commons.wikimedia.org. [Online] 9. 8 2005. [Citace: 4. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electron_shell_010_neon.png. 6. ARTE. File:Legame ionico fra sodio e cloro.svg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 10. 11 2006. [Citace: 4. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Legame_ionico_fra_sodio_e_cloro.svg. 7. Bairey, Eyal. File:NaCl crystal structure.png. http://commons.wikimedia.org. [Online] 17. 7 2006. [Citace: 4. 4 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl_crystal_structure.png. Obrázky 5, 8 vlastní tvorba. Knihy: Beneš Pavel, Pumpr Václav, Banýr Jiří. Základy chemie 1 - učebnice. Praha : Fortuna, 2005. ISBN 80-7168-720-0.