Wiązania chemiczne w ciałach 

stałych

Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są 
stabilne?

•PRZYCIĄGANIE

            oraz

•ODPYCHANIE

Kation       
Anion

 

 

 

 

 

 

 

 

Wynika  z  elektrostatycznego  oddziaływania  między 
elektronami  a  dodatnimi  jądrami  atomowymi.  Może 
to  być  klasyczne  przyciąganie  kulombowskie 
(wiązanie  jonowe),  ale  może  też  mieć  zupełnie  inną 
naturę.  Ze  względu  na  rodzaj  sił  przyciągających 
wiązania można podzielić na:

–Jonowe

–Kowalencyjne

–Metaliczne

–Molekularne

–Wodorowe

Przyciąganie

 

 

Odpychanie

Gdy atomy zbliżą się do siebie tak blisko, że chmury
 elektronowe zaczynają się na siebie nakładać, to wskutek
 zakazu Pauliego pojawia się bardzo silne odpychanie:

lub

 

 

STABILNA CZĄSTECZKA

: 

ENERGIA MINIMALNA

Energia E = 0 

→atomy ze sobą nie

  

    

oddziałują

Energia E < 0 

→atomy się 
przyciągają

Energia  E > 0 

→atomy się 
odpychają

 

 

STABILNA CZĄSTECZKA: 

SIŁA  F= 0

Siła F= 0 →atomy są 
w położeniach 
równowa-gowych 
(albo związane ze 
sobą, albo daleko od 
siebie)

Siła < 0 →atomy się 
przyciągają

Siła > 0 →atomy się 
odpychają 

 

 

Podstawowe cechy wiązań 

chemicznych w ciele 

stałym:

•Długość wiązania.
•Kąty między 
wiązaniami.
•Energia spójności 
kryształu.
•Kierunkowość wiązań

.

 

 

•Przeniesienie  elektronów  z  jednego 
atomu 

na 

drugi 

(jonizacja);

•Powstają 

JONY 

o 

zamkniętych 

powłokach;
•JONY mając przeciwne znaki przyciągają 
się.
•

WIĄZANIE  JONOWE

WIĄZANIE  JONOWE  powstanie  jeśli  zysk 

energetyczny 

z 

przyciągania 

kulombowskiego 

przewyższy 

energię 

potrzebną 

do 

jonizacji 

atomów

•Związki  jonowe  tworzą  się  pomiędzy 
atomami  o  małej  energii  jonizacji  (grupa 
I)  a  atomami  o  dużym  powinowactwie 
elektronowym 

(grupa 

VII)

WIĄZANIA JONOWE

 

 

Własności wiązania jonowego

 

 

 

 

Wiązanie kowalencyjne

 

 

 

 

 

 

Przykłady wiązań kowalencyjnych

tzw. orbitale zhybrydyzowane

•Węgiel: 1s2 2s2 2p2 nie jest metalem, 
ponieważ korzystniejsza energetycznie jest 
hybrydyzacja orbitali: wzbudzenie 
elektronu z zamkniętej powłoki 2s i jego 
hybrydyzacja albo:

•sp

•sp2

•sp3

 

 

Własności wiązania 
kowalencyjnego

:

•Wiązanie tworzą: 
–pierwiastki niemetaliczne z wyjątkiem 
gazów 
   szlachetnych (C, Si, Ge);
–Cząsteczki chemiczne (Cl2, H2,..);
–Cząsteczki złożone z różnych ale o 
podobnej 
   elektroujemności pierwiastków  (HCl, 
AsGa, związki 
   organiczne);

•Kryształy są twarde i kruche;

 

 

Własności wiązania kowalencyjnego c.d.

:

•Wiązanie jest silne;
•Wysoka temperatura topnienia;
•Wiązanie kierunkowe;
•Najczęściej spotykane struktury 
krystaliczne: struktura diamentu;

 

 

Własności wiązania kowalencyjnego c.d.

:

 

 

Wiązanie metaliczne

Jony metalu są utrzymywane razem przez „morze” elektronów. To 
pozwala na zginanie metalu bez zniszczenia struktury (plastyczność). 
Elektrony mogą się dość swobodnie poruszać, co tłumaczy dobre 
przewodzenie prądu przez metale.

Wiązanie 

metaliczne

 

 

W przypadku wiązania metalicznego im 
więcej elektronów jest wspólnych i 
poruszając się między jonami ekranuje 
ich ładunek –tym silniejsze wiązanie.

Zatem korzystne jest gdy atomy są blisko 
siebie: tzw. gęste upakowanie.

Wiązanie 
metaliczne

 

 

Wiązanie 
metaliczne c.d.

 

 

Wiązanie 

wodorowe