Chemia rep11

W-

W-

b)

udział trzy elektrony atomu węgla - jeden elektron s i dwa elektrony p. Orbitale s i p ulegaj hybrydyzacji; jest to hybrydyzacja typu sp². Trzy zhybrydyzowane orbitale leżą w jednej płaszczyźnie i osie ich tworzą kąty po 120°. Cząsteczka jest więc symetryczna i płaska. Osie orbitali elektronów p, na skutek odpychania ich przez pozostałe wiążące orbitale elektronowe, zachowują do nich kierunek prostopadły, są więc prostopadle do płaszczyzny cząsteczki i równoległe względem siebie. Częściowe przenikanie się tych orbitali wytwarza dodatkowe wiązanie nazywane wiązaniem n. W cząsteczce etylenu powstaje zatem wiązanie podwójne, na które składa się jedno wiązanie o i jedno wiązanie n. Płaszczyzna wiązania 7t w cząsteczce etylenu jest prostopadła do płaszczyzny cząsteczki. Wiązanie n jest słabsze od wiązania a. a)

x

o (sigma)

Schemat wiązania typu o i typu n

W cząsteczce dwutlenku węgla atom węgla jest połączony z atomami tlenu za pomocą wiązań podwójnych. W każdym z tych wiązań jedno jest wiązaniem a, a drugie wiązaniem 7i. Orbitalami biorącymi udział w tworzeniu dwóch wiązań a są dygonalnie zhybrydyzowane orbitale sp, a więc cząsteczka ma strukturę liniową.

Wiązanie n powstające z udziałem wyłącznie elektronów p jest nazywane wiązaniem pn-pn. W przypadku poprzecznego nałożenia się chmur elektronowych orbitali p i d, utworzone wiązanie określane jest jako p7t-d7t.

2. Ilościowe prawa chemiczne i definicje

Prawo zachowania materii

Podstawowym prawem, najogólniej ujmującym zjawiska fizyczne i chemiczne, jest prawo zachowania materii. Początkowo prawo to znane było w węższym zakresie, jako oddzielne dwa prawa - prawo zachowania masy (Lavoisier) i prawo zachowania energii (Joule).

Odkrycie przez Einsteina ilościowego związku pomiędzy masą i energią pozwoliło na połączenie tych praw w jedno ogólne prawo zachowania materii:

E = mc²

gdzie:

E - oznacza energię; m - masę;

c - prędkość świata w próżni.

Ilości energii wydzielanej w czasie zwykłych reakcji chemicznych są rzędu od 10² do 10³kJ • mol'¹. Przeliczając je na masę, według równania Einsteina, stwierdzamy, że w reakcjach chemicznych zmiany mas są tak małe, iż nie można ich wyznaczyć, nawet przy użyciu najczulszych wag analitycznych. W reakcjach jądrowych jednak zmiany mas są tak duże, że muszą być uwzględniane.

Klasyczne prawa chemiczne

Prawo stałości składu związków chemicznych zostało sformułowane w 1799 r. przez Prousta (1754 - 1828). Stosunek masowy pierwiastków w każdym związku chemicznym jest zawsze stały, charakterystyczny dla danego związku i nie zależy od sposobu powstawania tego związku.

Prawo stałości składu spotykamy również w innym sformułowaniu

19