Chemické vazby Flashcards
(16 cards)
Za jakých podmínek chemické vazby začaly vznikat?
Nejprve byly samostatné mikročástice a ty se začaly při vysoké teplotě slučovat do atomů. Při ještě vyšší teplotě se mezi těmito atomy začaly tvořit chemické vazby a vytvářely se tak molekuly. Když se spojují i molekuly dohromady (což umožňují mezimolekulové vazby), vznikají vyšší celky. Tvoří se tak určitý řád, struktura.
Pokud by však teplota stoupla ještě víc, řád se zničí, struktura se zlikviduje –> chaos
Fungování světa je založené na balancování mezi chaosem a řádem.
Proč se atomy běžně v přírodě slučují do molekul?
Pro přírodu je běžné, že se snaží stabilizovat a mít co nejnižší energii. Když jsou dvě látky sloučené dohromady, jejich energie je nižší než kdyby měly být každá zvlášť.
vznik chemické vazby
Vazebný elektron z jednoho atomu a vazebný elektron z druhého atomu se spojí do jednoho orbitalu. Tomuto orbitalu se říká molekulový orbital. Tím, že dva atomy mají společný orbital - spojily se- tak mezi nimi vznikla chemická vazba (určité silové působení).
Při vzniku chemické vazby se uvolňuje vazebná energie. Čím víc energie se uvolní, tím je vazba pevnější. K tomu, aby byla vazba přetrhnuta je potřeba dodat stejné množství energie jako se uvolnilo při tvorbě.
elektronegativita =
schopnost atomu si k sobě přitáhnout molekulový orbital
* směrem dolů v periodické tabulce elektronegativita klesá
* Nekovy mají vyšší elektronegativitu, kovy nižší. Je to z toho důvodu, že kovy mají moc valenčních elektronů a tím pádem se je snaží doplňovat aby měli zaplněné všechny orbitaly. Naopak kovy mají málo valenčních elektronů, je pro ně jednodušší je ztratit a mít 0 než aby doplňovali do plného počtu.
čtyři druhy chemických vazeb mezi dvěma atomy podle elektronegativity
a) nepolární vazba - oba dva atomy mají přibližně stejnou elektronegativitu, takže nevznikne žádný elektrický pól, molekulový orbital bude uprostřed vazby
b) polární vazba - elektronegativita atomů se liší, takže vznikne pól, molekulový orbital bude blíž k tomu atomu, který má větší elektronegativitu
c) iontová vazba - rozdíl elektronegativit je obrovský, takže molekulový orbital bude těsně vedle atomu, který má o hodně větší elektronegativitu. To, aby byl molekulový orbital přesně na atomovém orbitalu, se ale stát nemůže.
d) násobná vazba - tzn. že atomy se navzájem drží více než jednou vazbou, není mezi nimi jen jeden molekulový orbital, ale více
Jak se vazby znázorňují? Proč?
Znázorňují se pomocí chemických vzorců. Díky znázornění si můžeme představit tvar molekuly a z toho pak vycházejí chemické vlastnosti, které daná molekula má.
mezimolekulové vazby
Jsou výrazně slabší než vazby mezi atomy.
Jsou zodpovědné za vznik kapalného a pevného skupenství, kterým se dohromady říká kondenzované stavy hmoty.
- u kapalin se vazby prolínají a souvisí spolu
- u pevných látek se vytváří krystaly jako nové typy struktur
- u plynného skupenství jsou mezimolekulové vazby jen zanedbatelné a u ideálního plynu by nebyly vůbec. k ideálnímu plynu je přiblíženo za nízkého tlaku a vysoké teploty.
Pravděpodobnost, že se vytvoří nějaká mezimolekulová vazba, se zvyšuje se zvyšujícím se tlakem a snižujícím se objemem.
Aby se molekulová vazba vytvořila, molekuly musí být orientované opačnými náboji k sobě.
význam mezimolekulových vazeb
Je obtížnější změnit látku (např. vodu) z kapalného skupenství na plynné
K tomu, aby se to stalo je totiž nutno přetrhnout mezimolekulové vazby.
Kdyby látka mezimolekulové vazby neměla, změnila by se na plyn o dost rychleji a stačila by k tomu o dost nižší teplota.
příklad mezimolekulové vazby
vodíkový můstek:
je mezi molekulami vody, ale taky v organické hmotě - v DNA, která je díky vodíkovým můstkům stabilním řetězcem
Vodíkový můstek se tvoří mezi částečně kladně nabitým atomem a částečně záporně nabitým atomem, které jsou každý z jiné molekuly.
vlastnosti kapalin, které jsou způsobené mezimolekulovými vazbami
- kapilární jevy
- povrchová napětí
- vizkozita
- vyšší teplota varu (závisí na množství mezimolekulových vazeb, ne na jejich síle)
vlastnosti pevných látek, které jsou způsobené mezimolekulovými vazbami
- vznik krystalů: atomové, molekulové, kovové, iontové
Čím kratší vazba je, tím je pevnější.
atomové krystaly
- jsou tvořené z atomů
- velmi pevné, čím kratší je vazba mezi jednotlivými atomy, tím pevnější
- může se stát že atomy vedle sebe v jednotlivých vrstvách budou mít kratší vazby, než atomy v dvou vrstvách pod sebou; v takovém příkladě se při tření krystal odlamovat po vrstvách
- příklad: tuha
molekulové krystaly
- jsou tvořené z molekul
- lehce se rozpadají, protože mezimovekulové vazby nejsou příliš pevné
- když se rozpadají (tzn. že se přetrhávají mezimolekulové vazby) přecházejí z pevného skupenství přímo do plynného, čemuž se říká sublimace. Častou látkou, terá sublimuje je jód.
- příklad: krystal vody, krystal oxidu uhličitého
iontové krystaly
- jsou tvořené nastřídačku kationtem a aniontem, které se navzájem přitahují
- když bychom ale na iontový krystal působili mechanickým tlakem, ionty, které mají stejný náboj, by se dostaly příliš blízko k sobě, odpudí se a už se nedokážou vrátit zpět na místo kde byly předtím, takže celá struktura se rozpadne
- když by do iontového krystalu vnikla voda, která má vyšší dipólový moment, taky se vazby přetrhnou. Zpátky dohromady můžeme dát kationty a anionty díky krystalizaci, kdy se voda odpaří a atomy se tak dostanou zace dostatečně blízko k sobě aby se dokázaly přitáhnout.
- příklad: chlorid sodný (chlór je anion, nastřídačku s sodíkem, který se kation)
kovové krystaly
- podobné jako atomové krystaly, ale mají míň valenčních elektronů, než vazeb které potřebují vytvořit a proto tam elektory volně přebíhají a snaží najít nějaký valenční elektron, se kterým by mohly vytvořit vazbu
- volně se pohybující elektrony vedou elektřinu - proto jsou kovy elektricky vodivé
- kovy jsou kujné - dají se snadno ohnout a nelámou se
- kovy jsou tažné - dají se tvarovat
- příklad kovového krystalu: hliník, stříbro, železo, měď, zlato
popiš graf závislosti Ep na vzdálenosti dvou atomu od sebe
…
