chemia stosowana I

temat:

wiązania chemiczne

rodzaje wiązań chemicznych

Każdy atom dąży do uzyskania
konfiguracji elektronowej najbliższego
gazu szlachetnego.

Wiązanie jonowe – para elektronowa przechodzi
całkowicie do jednego z atomów (A• + •B  A

+

+ :B

–

),

rodzaje wiązań chemicznych

Każdy atom dąży do uzyskania
konfiguracji elektronowej najbliższego
gazu szlachetnego.

Wiązanie atomowe (kowalancyjne) –

Dwa atomy

mającce niesparowane elektrony uwspólniają parę
elektronową.

rodzaje wiązań chemicznych

Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane – para
elektronowa jest „przesunięta” w kierunku jednego z
atomów.



- elektroujemność

skala elektroujemności wg Paulinga

H

2,1

Li

1,0

Na

0,9

K

0,8

Rb

0,8

Cs

0,7

Fr

0,7

Be

1,5

Mg

1,2

Ca

1,0

Sr

1,0

Ba

0,9

Ra

0,9

La

1,0

Ac

1,1

Sc

1,3

Y

1,2

Ti

1,5

Zr

1,4

Hf

1,3

Rf

V

1,6

Nb

1,6

Ta

1,5

Db

Cr

1,6

Mo

1,8

W

1,7

Sg

Mn

1,5

Tc

1,9

Re

1,9

Bh

Fe

1,8

Ru

2,2

Os

2,2

Hs

Co

1,9

Rh

2,2

Ir

2,2

Mt

Ni

1,9

Pd

2,2

Pt

2,2

Cu

1,9

Ag

1,9

Au

2,4

Zn

1,6

Cd

1,7

Hg

1,9

B

2,0

Al

1,5

Ga

1,6

In

1,7

Tl

1,8

C

2,5

Si

1,8

Ge

1,8

Sn

1,8

Pb

1,9

N

3,0

P

2,1

As

2,0

Sb

1,9

Bi

1,9

O

3,5

S

2,5

Se

2,4

Te

2,1

Po

2,0

F

4,0

Cl

3,0

Br

2,8

I

2,5

At

2,2

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

0%

25%

50%

75%

100%

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

różnica elektroujemności

u

d

zi

a

ł c

h

a

ra

kt

e

ru

jo

n

o

w

e

g

o

CH

4

H

2

O

NaCl

wiązania wielokrotne

pierwsze wiązanie - współosiowe nakładanie orbitali - typ



kolejne wiązania - poprzeczne nakładanie orbitali - typ



orbitale cząsteczkowe

wzmocnienie fali - orbital wiążący

wygaszenie fali - orbital antywiążący

orbitale cząsteczkowe

wiązanie



(współosiowe)

wiązanie



(poprzeczne)

orbital antywiążący

orbital antywiążący

orbital wiążący

orbital wiążący



*

2s

2s

2s

2s





1s

1s







*

1s

1s

1s

1s





dwuatomowe orbitale homojądrowe



*

1s

1s

1s

1s















*

2s

2s

2s

2s





1s

1s









H

2

He

2

Li

2

Be

2

He

2

+

trwała

trwała

nietrwała

nietrwała

trwała

rząd wiązania:

1

/

2

Rząd wiązania:

1

/

2

·(ilość e

-

na orbitalach wiążących - ilość e

-

na orbitalach antywiążących)

2p

z

2p

y



*

2s

2s

2s

2s







*

2p

x

2p

x

2p



 

2p



 

*2p

z

*2p

y

2p

z

2p

y



*

2s

2s

2s

2s







*

2p

x

2p

x

2p



 

2p



 

*2p

z

*2p

y

dwuatomowe orbitale homojądrowe

























O

2

rząd

wiązania:

2

N

2

rząd

wiązania:

3

2p

z

2p

y



*

2s

2s

2s

2s







*

2p

x

2p

x

2p



 

2p



 

*2p

z

*2p

y

dwuatomowe orbitale homojądrowe

2p

z

2p

y



*

2s

2s

2s

2s







*

2p

x

2p

x

2p



 

2p



 

*2p

z

*2p

y































F

2

rząd

wiązania:

1

Ar

2

nietrwała

rząd

wiązania:

0

dwuatomowe orbitale heterojądrowe



*



2s

Li





1s

Li



1s

H



LiH

rząd

wiązania:

1

HF

rząd

wiązania:

1



2p

zF

2p

yF

1s

H

2s

F







*

HF



HF

2p

F



 

2s

F









orbitale

niewiążące

struktura metanu

wszystkie wiązania równej długości
wszystkie kąty równe (109,5°)

hybrydyzacja orbitali atomowych

1s 2s 2p

Be 



1s 2s 2p

Be 





1s 2sp

2p

y,z

Be 





hybrydyzacja orbitali atomowych

1s 2s 2p

B









1s 2sp

2

2p

z

B





 

1s 2s 2p

B







hybrydyzacja orbitali atomowych

1s 2s 2p

C









1s 2s 2p

C











1s

2sp

3

C





 



etylen

hybrydyzacja sp

2

cząsteczka płaska

metan

hybrydyzacja orbitali atomowych

acetylen

hybrydyzacja sp
cząsteczka liniowa

allen

sp

2

sp

sp

2

zwiąki o hybrydyzacji sp

3

hybrydyzacje orbitali s i p

sp

sp

2

sp

3

C

N

O

wiązanie koordynacyjne

Ładunek formalny atomu – różnica między ilością
elektronów w stanie wolnym i w cząsteczce związku
chemicznego.
(Elektrony tworzące wiązania dzieli się między związane
atomy)

związki azotu z tlenem

struktury rezonansowe

1

1—

1
2

1—

1
3

1

1—

1
2

1—

1
3

1—

1
3

struktury rezonansowe

izoelektronowe

izoelektronowe

1—

1
3

1—

1
2

1—

1
2

1—

1
3

1—

1
3

struktury izoelektronowe

1—

1
2

2—

1
2

1—

1
2

2—

1
2

anion azydkowy

anion cyjanianowy

anion piorunianowy

anion rodankowy

kation nitroniowy

stały

N

2

O

5

struktury związków węgla

C

O

O

C

O

O

hybrydyzacje z udziałem orbitali d

3s 3p

P    

3s 3p 3d

P     

3s 3p

S    

3s 3p 3d

S     

3s 3p 3d

S      

3s 3p

Xe    

3s 3p 3d

Xe     

3s 3p 3d

Xe      

dsp

3

3s 3p 3d

Xe       

dsp

3

d

2

sp

3

dsp

3

d

2

sp

3

d

3

sp

3

hybrydyzacje z udziałem orbitali d

dsp

3

d

2

sp

3

d

3

sp

3

dsp

2

dsp

3

d

2

sp

3

hybrydyzacje z udziałem orbitali d

dsp

3

d

2

sp

3

d

3

sp

3

kwasy tlenowe pierwiastków 3 okresu