Chemia1 5

/n/iinc/ając wiążące i niewiążące pary c li i imim ■< Niewiążące paiv elektronowe powłoki walencyjnej atomu clilotu nu Ihoi.i inl/ialn w wił) /aniu. laki sposób przedstawiania budowy cząsteczki jest określany jako elektronowy wzór strukturalny albo wzór Lewisa (patrz podrozdział 4.1)

Chociaż i w cząsteczce wodoru, i w cząsteczce chloru występuje I wspólna para elektronów, ich trwałość jest różna. Wiąże się to z lak tein, żc w cząsteczce wodoru wiążąca para elektronowa zawiera wszysi kie elektrony cząsteczki H₂, podczas gdy w cząsteczce chloru elektrony wiążące stanowią zaledwie ułamek wszystkich elektronów. Obecność elektronów niewiążących w cząsteczce chloru powoduje osłabienie wią zania chlor-chlor. W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że elck trony niewiążące w postaci odpychających się chmur elektronowych są przyczyną mniejszej trwałości cząsteczek.

W klatkowym zapisie struktury powłoki walencyjnej atomu siarki można wyróżnić 2 orbitale p mające niesparowane elektrony, czyli mu gące przyjąć po 1 elektronie pochodzącym od innego atomu.

atom siarki

GE

3s

It

3 p

to właśnie te 2 orbitale będą wytwarzały wiązania z drugim atomem siarki

Cząsteczka S₂, powstała z 2 pojedynczych atomów siarki o konfigura ej i elektronów walencyjnych: 3s²3p⁴, ma następującą postać:

U		U		u		tł
s	t + t	s	1-	s	ti tł	s
fł		u		tł		H

Ryc. 5.5. Model cząsteczki S₂

Powyższą strukturę zapisujemy w uproszczeniu jako:

IS —SI

oznaczając 2 wiążące pary elektronowe jako wiązanie podwójne. Pu utworzeniu cząsteczki każdy z połączonych atomów siarki ma, razem z uwspólnionymi elektronami, oktet argonu.

Cząsteczka azotu powstaje z 2 pojedynczych atomów, z których każd\ ma 3 niesparowane elektrony, co w modelu klatkowym przedstawiamy następująco:

atom azotu

atom azotu atom a/otu

no	t t t
2s	' 2 P
fitl	t t t
|7t|	tT+n

to właśnie te 3 orbitale z niesparowanymi elektronami mogą wytworzyć wiązanie

w cząsteczce azotu powstają 3 wspólni¹ pmy elektronowe

■ >s!ugując się modi -łanu .ilnnutw .i/nlii, mnAMiiy pr/.tMIsluwić powsla .nur cząsteczki N.. w iu .it, |ui|.)( \ sposob:

fi

tł

i 5.6. Model cząsteczki N₂

i'' wyższą sytuację zapisujemy jako:

IN = NI

" taczając 3 wiążące pary elektronowe jako wiązanie potrójne. Każdy «nilów azotu w cząsteczce N₂ ma oktet neonu, ponieważ 6 elektronów i rżących wiązanie potrójne jest wspólnych dla obydwu atomów w czą-i«i z.ce.

Vc wszystkich trzech powyższych przykładach powstawały cząsteczki lit noatomowe, tworzące się przez połączenie jednakowych atomów, a ięc o identycznej elektroujcmności. Wiążące pary elektronowe nie i przesunięte do żadnego z atomów. Takie wiązania, w zależności od In i >y par określane jako pojedyncze, podwójne lub potrójne, nazywamy ni uniami kowalencyjnymi niespolaryzowanymi lub niespolaryzowa-n\ u wiązaniami atomowymi. Bardzo podobny charakter mają wiązania p< u stające pomiędzy różnymi atomami, ale o jednakowej wartości elek-ln ni je inności (np. C—S, N—Cl i inne).

asada tworzenia trwałych cząsteczek związków chemicznych jest, przy-n.i mniej w odniesieniu do związków pierwiastków grup głównych, taka sani i ik dla cząsteczek homoatomowych: wszystkie atomy lub przynajmniej ui kszość atomów tworzących ■ .teczkę związku dąży do uzy-I uia konfiguracji oktetu, a atom • i u lorm - dubletu helowego.

1’olączenie atomu azotu, żałującego 3 niesparowane i I klrony, z atomami chloru, lórych każdy ma 1 niesparo-.• my elektron, powoduje pomnie cząsteczki trichlorku i dii NCI, o budowie przedsta-mej na rycinach 5.7 i 5.8.

Cl

U

Cl \\ N

Cl

Ryc. 5.7. Wiązania w cząsteczce NCI,

Model klatkowy atomu azotu przedstawia się następująco:

atom azotu 1 j

Podczas tworzenia wiązań kowalencyjnych atomy bardzo często uzyskii|i| konfigurację oktetu elektro nowego.

Ryc. 5.8. Kształt |)i7<">li/rii

ny cząsteczki N( I,

każdy z tych orbitali zdolny jest do wytworzenia wiązania kowalem y|ne<jo z osobnym atomem < bioto