Sloučeniny Chemická vazba Názvosloví a tvorba vzorců

Prezentace na téma: "Sloučeniny Chemická vazba Názvosloví a tvorba vzorců"— Transkript prezentace:

1 Sloučeniny Chemická vazba Názvosloví a tvorba vzorců
Molární hmotnost a koncentrace

2 Sloučeniny Chemicky čistá látka, tvořená molekulami stejného druhu, které jsou tvořeny dvěma a více prvky. Molekuly stejného druhu: Stejné prvky Stejný počet jednotlivých atomů Stejné uspořádání v prostoru Jednotlivé atomy jsou v molekulách poutány chemickou vazbou

3 Chemická vazba Soudržná síla působící mezi jednotlivými atomy (nebo ionty) v molekulách, krystalech, etc. Je zprostředkovaná valenčními elektrony vázaných atomů (iontů), takže její charakter závisí především na uspořádání valenčních elektronů těchto atomů (iontů)

4 Kdy vzniká chemická vazba?
1) Atomy se k sobě musí přiblížit tak, aby mohlo dojít k překrytí jejich valenčních orbitalů Atomy musí mít dostatečnou energii, aby mohlo dojít ke vzniku vazby Počet, energie a prostorové uspořádání valenčních elektronů musí umožnit vznik vazebných elektronových párů Při vzniku vazby musí dojít k uvolnění energie  vznikající uskupení musí být energeticky chudší než výchozí částice

5 Podstata chemické vazby
Překrytí valenčních orbitalů → vznik molekulových orbitalů Vytvoření elektronových vazebných párů: Elektrony patří současně oběma atomům Nelze rozlišit, který elektron patřil původně kterému atomu Proč se tvoří chemické vazby? Isolované atomy nemají (s výjimkou vzácných plynů) zaplněnou valenční vrstvu → energeticky náročné a nestabilní Chemická vazba má vést k úplnému zaplnění valenčních orbitalů → energeticky výhodný a stabilní stav Cíl: dosáhnout elektronové konfigurace nejbližšího vzácného plynu → zcela zaplněné valenční vrstvy  energeticky výhodného stavu

6 Znázorňování vzniku chemické vazby
Pomocí rámečků Pomocí vzorců Stechiometrický vzorec Sumární vzorec Funkční vzorec Strukturní vzorec Konstituční vzorec Geometrický vzorec Konfigurační vzorec Konformační vzorec

7 Vaznost prvku Počet kovalentních vazeb, které atom daného prvku vytváří se nazývá vaznost prvku H – jednovazný Prvky 2. periody – maximálně čtyřvazné (snaha o dosažení elektronového oktetu – mimořádně energeticky stabilní stav) Prvky dalších period – maximální počet vazeb dán celkovou schopností přijmout elektrony do valenční sféry (tj. i včetně možných d-orbitalů), přesto i zde častý oktet

8 Vazebná energie Energie, která se uvolní, když se vytvoří jeden mol příslušných vazeb Energie, která je potřebná k rozštěpení jednoho molu příslušných vazeb (disociační energie) J.mol-1

9 Druhy vazeb Podle násobnosti: Podle výskytu vazebných elektronů:
Jednoduchá Dvojná Trojná Podle výskytu vazebných elektronů: Sigma – s: elektrony se nacházejí (tj. elektronová hustota je největší) na spojnici jader, tvoří se jako první Pí – p: elektrony se nacházejí (tj. elektronová hustota je největší) nad a pod spojnicí jader, vyskytuje se v násobných vazbách jako doplněk k vazbě s

10 Základní a valenční stav atomu, hybridisace
Základní stav atomu je energeticky nejchudší, v němž se všechny elektrony nachází v orbitalech s nejnižší možnou energií → ZS je dán takovou elektronovou konfigurací, která vyplývá z výstavbových pravidel Pro vznik chemické vazby je však toto uspořádání často nevyhovující → je třeba elektrony přeskupit a některé z nich přesunout do energeticky bohatších orbitalů Hybridisace: děj, při kterém dochází k energetickému splývání orbitalů a přesunu elektronů v rámci nově vznikajícího hybridního orbitalu. Současně dochází k novému prostorovému uspořádání Valenční stav: energeticky bohatý (excitovaný) stav atomu, který vzniká hybridisací

11 Druhy hybridisace Druhy hybridisace se určují podle počtu a druhu splynutých atomových orbitalů Druh hybridisace určuje i nové prostorové uspořádání molekulových orbitalů Do hybridních orbitalů se započítávájí orbitaly podílející se na vazbě s a obsahující volné elektrony a nevazebné elektronové páry Do hybridních orbitalů se nezapočítávají orbitaly tvořící vazby p sp – přímka sp2 – trojúhelník sp3 – tetraedr sp3d – trojboká bipyramida sp3d2 – čtyřboká bipyramida

12 VSEPR VSEPR = Valence-shell electron-pair repulsion
O základním tvaru molekuly rozhoduje číslo udávající součet počtu vazebných elektronových párů sigma a počtu nevazebných elektronových párů, umístěných na centrálním atomu molekuly. Vazebné elektronové páry sigma a nevazebné elektronové páry (n) se rozmisťují do prostoru tak, aby si co nejméně překážely, tudíž tak, aby měly co nejnižší energii.

13 Atomová elektronegativita a druhy vazeb
„Atomová elektronegativita (zjednodušeně elektronegativita) X je schopnost vázaného atomu přitahovat vazebný elektronový pár.“ Podle hodnoty rozdílu elektronegativit (DX) vázaných atomů rozlišujeme vazby: Kovalentní Nepolární DX = 0,0 – 0,4 – elektrony jsou sdíleny rovnoměrně, elektronová hustota zhruba uprostřed mezi vázanými atomy. Nepolární látky obsahují buď jen nepolární vazby, nebo vzájemně kompensované vazby polární. Polární DX = 0,4 – 1,7 – elektrony jsou přitahovány blíže k jednomu z partnerů. Elektronová hustota největší u elektronegativnějšího atomu. Vzniká parciální kladný (d+) a záporný (d-) náboj. Polární látky obsahují alespoň jednu nekompensovanou polární vazbu. Iontové DX > 1.7 – elektrony jsou zcela přetaženy k elektronegativnějšímu atomu, dochází k rozdělení náboje a vzniku iontů. Vyskytuje se v pevných látkách (soli) a jejich taveninách.

14 Vlastnosti nepolárních, polárních a iontových sloučenin
Nepolární sloučeniny Polární sloučeniny Iontové sloučeniny Vazby Buď jen nepolární, nebo i kompensované polární Alespoň jedna nekompensovaná polární Alespoň jedna iontová Forma/ skupenství Molekuly/g,l,s Nadmolekulární útvary/krystalické s Bod tání Obvykle velmi nízký, krystalické látky extrémně vysoký Středně vysoký Extrémně vysoký Bod varu Obvykle velmi nízký Rozpustnost Výborná v nepolárních rozpouštědlech, špatná ve vodě Výborná ve vodě a jiných polárních rozpouštědlech Výborná ve vodě Vodivost Špatná Výborná v roztoku

15 Kovová vazba Vyskytuje se mezi atomy kovů v pevném skupenství.
Vzniká mezi velkými soubory stejných (i nestejných) atomů, jejichž elektronegativity jsou poměrně nízké a vzájemně se příliš neliší. Představa kladně nabitých atomů, které tvoří mřížku a společně sdílejí valenční elektrony ve formě elektronového plynu. Kovová vazba je zodpovědná za vlastnosti kovů: kujnost, tažnost, elektrická a tepelná vodivost, vysoké body tání a varu.