ELEKTROUJEMNOŚĆ to dążność atomu do przyciągania do siebie elektronów; występuje ona między dwoma różnymi atomami. Zależy od:
- grupy (rośnie wraz ze wzrostem grupy);
-okresu (maleje wraz ze wzrostem okresu);
-otoczenia atomowego;
-oddziaływania wolnych par elektronowych;
-stanu hybrydyzacji.
POTENCJAŁ JONIZACJI to energia potrzebna do oderwania najluźniej związanego elektronu od izolowanego atomu (stan gazowy).
POWINOWACTWO ELEKTRONOWE to ilość energii jaka wyzwala się podczas przyłączania się elektronu do elektrycznie obojętnego, izolowanego atomu.
POLARYZACJA CZĄSTECZKI polega na rozsunięciu w niej ładunków elektrycznych. Może ona być spowodowana różną elektroujemnością atomów lub przyłożeniem zewnętrznego pola elektrycznego. Polaryzacja nie przekracza długości 2-3 wiązań. Przenoszona wzdłuż wiązań.
Polaryzację zaznacza się strzałką nad wiązaniem wielokrotnym.
POLARYZOWALNOŚĆ zdolność do polaryzacji pod wpływem czynników zewnętrznych. Zależy od:
-promienia atomu;
-gęstości chmury elektronowej.
POLAZRYZACJA WIĄŻAŃ CHEMICZNYCH zjawisko nierównomiernego rozkładu cząstkowego ładunku elektrycznego na atomach połączonych wiązaniem chemicznym.
Szereg polarności: HF>HCl>HBr
Szereg polaryzowalności HBr>HCl>HF
EFEKT INDUKCYJNY to przesunięcie się elektronów wiązania δ wywołane różna elektroujemnością atomów. Efekt indukcyjny zaznacza się strzałką w połowie wiązań wielokrotnych.
Różnica między polaryzacją:
Polaryzacja dotyczy wszystkich wiązań, zaś efekt indukcyjny tylko wiązania pojedynczego.
Efekt indukcyjny może być przenoszony na 2-3 wiązania w przestrzeń nie tylko wzdłuż wiązań.
SPRZĘŻONY UKŁAD WIĄZAŃ to układ w którym wiązania pojedyncze i podwójne występują na przemian.
Sprzężenie obejmuje:
-występowanie sprzężonych wiązań wielokrotnych;
-występowanie wiązań wielokrotnych z aktywnym mezomerycznie centrum którym może być: nieparowany elektron, para elektronowa, luka elektronowa, para i luka elektronowa. Kierunek sprzężenia zależy od tego jaki charakter wykazuje centrum mezomerycznie.
ŁADUNEK FORMALNY to nadmiar lub niedomiar elektronów w stosunku do liczby jego elektronów walencyjnych.
STRUKTURA PRZEJŚCIOWA
to taka w której następuje częściowe przesunięcie chmury elektronowej.
STRUKTURA GRANICZNA przedstawia cząsteczkę po całkowitym przesunięciu chmury elektronowej.
TOK POSTĘPOWANIA PRZY ZAPISYWANIU STRUKTUR MEZOMERYCZNYCH:
1. Piszę się jej konwencjonalny wzór strukturalny uwzględniając elektrony niewiążące;
2. Sprawdza się czy w cząsteczce występuje sprzężenie elektronów.
3.Określa się kierunek sprzężenia.
4. Postępuje się tak aż do uzyskania wszystkich struktur mezomerycznych.
ENERGIA REZONANSU to różnica między energią najtrwalszej struktury mezomerycznej i rzeczywistej cząsteczki której formą równoważną energetycznie jest hybryda mezomeryczna.
REGUŁY MEZOMERII
1. Stosowanie terminu mezomerii powinno być ograniczone do układów sprzężonych.
2. Mezomeria wiąże się z przesunięciem elektronów zachodzącym tylko w tym samym układzie atomów.
3. Wszystkie struktury mezomeryczne muszą mieć taką samą liczbę niesparowanych elektronów.
4.1. Cząsteczka w której występuje mezomeria musi mieć płaską budowę.
4.2. Delokacja elektronów jest największa gdy szkielet cząsteczki jest całkowicie płaski.
5. Geometria poszczególnych struktur granicznych musi być jednakowa.
6. W każdym sprzężonym układzie do rzeczywistej struktury związku przyczyniają się wszystkie struktury jonowe które umożliwiają tworzenie wiązań pośrednich.
7. Udział struktur w hybrydzie nie jest jednakowy przeważają te które mają najmniejszą energię.
8. Najtrwalsze są struktury zawierające najwięcej wiązań kowalencyjnych i te należy uwzględnić jako struktury graniczne.
9. Każda struktura w której występują ładunki elektryczne odznacza się większą zawartością energii w porównaniu ze strukturami obojętnymi
10. Struktury w których odległości między ładunkami będą rosły będą miały większą energię.
11. Formy mezomerycznie o rozdziale ładunków pozostającym w zgodzie z elektroujemnością pierwiastków mają większy udział w hybrydzie niż te których Delokacja jest niezgodna z elektroujemnością.
12. Cząsteczka lub jon w którym budowa stwarza możliwość istnienia efektów mezomerycznych są zawsze trwalsze od cząsteczki lub jonu w których ten efekt nie występuje.
13. Cząsteczka jest tym trwalsza im ma więcej struktur mezomerycznych.
14. Łatwość delokalizacji elektronów zależy od elektroujemności atomów których elektrony uczestniczą w sprzężeniu, im atom jest bardziej elektroujemny tym delokalizacja trudniejsza.
15. Jeżeli w cząsteczce występuje jednocześnie efekt indukcyjny i mezomeryczny to
-gdy są zgodne-wzamacniają się;
-gdy są przeciwnie-przeważa efekt mezomeryczny.
HIPERKONIUGACJA to efekt nadsprzężenia; polega na oddziaływaniu elektronów δ wiązania C-H z elektronami π. Elektrony δ ulegają nieznacznemu przesunięciu w kierunku elektronów π.
AROMATYCZNOŚĆ
Sprawdza się czy:
-związek ma budowę płaską cykliczną;
-występuje sprzężenie elektronów obejmujące cały pierścień;
-liczba elektronów ulegająca sprzężeniu wynosi 4n+2 (kryterium Heckela)
TAUTOMERIA jest to rodzaj izomerii w którym następuję szybkie ustalenie się równowagi izomeryzacji. Polega na szybkim przegrupowaniu się w obrębie jednej cząsteczki jonu i wiązań.
Przemiana tautomeryczna jest zawsze związana ze zrywaniem i tworzeniem pojedynczych wiązań δ. Dotyczy najczęściej protonu który przyłącza się do tego fragmentu cząsteczki który będzie obdarzony ładunkiem ujemnym. W przeciwieństwie do izomerii tautomeria jest zjawiskiem.
DESMOTROPIA rodzaj izomerii (tautomerii) w którym można zidentyfikować dwie formy związku w stanie równowagi,
PSEUDOMERIA to rodzaj izomerii (tautomerii) w którym nie można zidentyfikować form w stanie równowagi.
MOMENT DIPOLWY to wypadkowy wektor rozsunięcia chmury elektronowej skierowany od + do -.
Wielkość momentu dipolowego zależy od:
-efektu indukcyjnego (występowania, ich kompensacji lub nakładania się);
-elektroujemności pierwiastków;
-efektu mezomerycznego (ten sam kierunek co efekt indukcyjny-wzmacnia; przeciwny kierunek-osłabia);
-delokalizacja czyli rozsunięcie elektronów.
Im cząsteczki mają większy moment dipolowy tym silniejsze oddziaływania występują między nimi i tym więcej energii należy użyć na zmniejszenie tych oddziaływań stąd wyższe temperatury wrzenia i topnienia.
ROZPAD WIĄZAŃ można przewidzieć rozpatrując:
-efekty mezomerycznie w cząsteczce substratów;
-efekty mezomerycznie we fragmentach cząsteczki indywiduów chemicznych).
Łatwiej odszczepi się jon tam gdzie:
- nie ma efektu mezomerycznego;
-po rozpadzie powstaje stabilizowany mezomerycznie jon;
-tam gdzie jest wiązanie pojedyncze gdyż trudniej jest rozerwać wiązanie pośrednia;
-trwałośc iduwiduów chemicznych;
TEORIA ARRENIUSA kwas-w substancja która w roztworach wodnych odszczepia jony wodorowe; zasada-odszczepia w roztworach wodnych jony hydroksylowe.
TEORIA BRONSTEDA kwas-donor protonów; zasada-akceptor protonów. Ta sama substancja w zależności od środowiska może być albo kwasem albo zasadą.
TEORIA LEWISA kwas-jony lub cząsteczki obojętne mające luki elektronowe (zdolne do przyłączania elektronów); zasady-aniony lub cząsteczki obojętne z parami elektronowymi (zdolne do oddania elektronów w celu utworzenia wiązania)
MOC KWASÓW I ZASAD
Miarą mocy kwasów i zasad w roztworach wodnych jest więc stała dysocjacji (im większa stała tym kwas lub zasada mocniejsze)
KWASOWOŚĆ
Wzrasta w miarę wzrostu elektroujemności (coraz silniejsze odpychanie protonu) i liczby atomowej. Związana jest z polaryzowalnością czyli z wielkością jądra atomowego i gęstością chmury elektronowej. Wpływ na nią ma typ hybrydyzacji i liczba kwaśnych atomów wdoru w miarę ich wzrostu rośnie. O mocy kwasu mogą decydować wiązania wodorowe i efekty przestrzenne.
WYJĄTKI:
1)CH2--CHCOOH SILNIEJSZY KWAS BO WYTWORZONY PO DYSOCJACJI ANION JEST STABILIZOWANY MEZOMERYCZNIE
2) BENZEN-COOH SILNIEJSZYM KAWSEM
MOC ZASAD
Atom azotu jest odpowiedzialny za właściwości zasadowe.
REAKCJE REDOKS czyli reakcje prostego przeniesienia elektronu
STOPIEŃ UTLENIENIA ATOMU to wartość ładunku elementarnego jaki pojawiłby się na tym atomie gdyby związek uległ rozpadowi na jony proste.