Chemická väzba. dvojitá, trojitá väzba (π) O=O N N (s s) p y p y. (s s) (p y p y ) p z p z

Transcript

1 Chemická väzba chemické väzby súdržné sily pôsobiace medzi jednotlivými atómami alebo iónmi v molekulách, kryštáloch - valenčné orbitály prekryté (prekryv orbitálov) - energia a priestorové usporiadanie valenčných orbitálov musia umožniť vznik väzbových e párov - zníži sa potenciálna energia systému väzbová energia: Δ energia ktorá sa uvoľní pri vzniku chemickej väzby (záporná hodnota daná v ) disociačná energia: E d opačná hodnota, ako väzbová energia (kladné číslo) dĺžka väzby vzdialenosť jadier 1820 Jöns Jakob Berzelius (šve. chemik) v 1811 chemické značky a vzorce 1920 Albrecht Kossel (nem.), Lewis (am.) jednoduchá väzba (σ) s s p p s p Cl Cl Cl dvojitá, trojitá väzba (π) O=O N N (s s) p y p y O=O (s s) (p y p y ) p z p z N N d yz d yz pätitá, šestitá väzba (δ) základný stav e (najnižšia hladina) valenčný stav e 1932 Linus Carl Pauling (am. fyzik): atómová elektronegativita schopnosť priťahovať väzbový elektrónový pár X(Fr) = 0,70 X(F) = 4,00 v PSP rozdiel atómových elektronegativít: ΔX kovalentná väzba zdieľané väzbové elektrónové páry a, nepolárna kovalentná väzba molekuly neprejavujú elektrický náboj navonok (nepolárne molekuly) dvojatómové chemické prvky ( 2, O 2, N 3 ) ΔX = 0 rôzne atómy ΔX < 0,40 b, polárna kovalentná väzba molekuly majú elektrický dipól (čiastkový kladný náboj δ + ; a čiastkový záporný náboj δ - ) 0,40 ΔX 1,70 Cl X() = 2,10; X(Cl) = 3,00 ΔX(Cl) = 0,90 Cl O X() = 2,10; X(0) = 3,50 ΔX( 2 O) = 1,40 O c, koordinačná väzba väzbový elektrónový pár poskytuje iba jeden atóm (donor - darca) a druhý prijíma (akceptor - príjemca) O oxóniový katión: + + O väzbovosť atómu číslo, koľko väzbových elektrónových párov má daný atóm spoločných s inými atómami O O=C=O C C iónová väzba väzba medzi iónmi s opačným nábojom

2 ΔX > 1,70 kovová väzba atómy kovov v pevnom skupenstve voľné elektróny slabé medzimolekulové pôsobenia vodíková väzba (mostík) atóm vodíka + ďalší atóm s veľkou elektronegativitou (iba s F, O, N) Van der Waalsové sily Coulombická sila (dipól-dipól); indukčná sila (dipól-nepolár); disperzná sila (nepolár - nepolár) [strany 72 87] Oxidačné číslo násobok elementárneho náboja rímske číslice: -IV... VIII nezlúčený stav e 0 atóm vodíka nekovmi a polokovmi I Cl O N C ale Li -I K -I Ca kyslík Na 2 O MgO Al 2 O SiO ale 2 O peroxid vodíka; Na 2 O peroxid sodíka O II F 2 (di)fluorid kyslíka; O F 2 difluorid dikyslíka F: vždy I I.A skupina (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr): vždy I II.A skupina (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) + Cd, Zn: vždy II ale napríklad: Cl, Br, I, At: -I, I, III, V, VII O: II, I, I, II S: II, II, IV, VI N: III, II, I, I, II, III, IV, V P: III, III, V C: IV, II, IV Si: II, IV Ge, Sn, Pb: II, IV B, Al, Ga: III Cu, Ag: I, II, III g: I, II Fe, Co, Ni: II, III Mn: II, III, IV, VI, VII Cr, V: II, III, IV, V [strany 87 88] Chemické vzorce a, stechiometrický (empirický) - základné zloženie zlúčeniny - určí pomer atómov v molekule {C} benzén {O} peroxid vodíka {C 3 } etán - alebo vyjadruje pomery hmotností prvkov Cl N 3 NO 2 P 2 O 5 1:35 14:3 14:32 62:80 b, molekulový (sumárny) - udáva skutočný počet atómov v molekule - je totožný so stechiometrickým vzorcom, alebo je jeho násobkom C 2 6 N 2 O 4 P 4 O 10 c, štruktúrny (konštitučný) - väzby vyjadrujú čiarky ale geometrické usporiadanie chýba

3 Cl C d, štruktúrny elektrónový - znázorňuje usporiadanie valenčných elektrónov O=C= O e, geometrický (konfiguračný) - znázorňuje priestorové usporiadanie atómov O O O=N=O f, funkčný (racionálny) - vyjadruje charakteristické atómové zoskupenia väčšinou v organickej chémii C 3 C 2 C 3 [strana 28] O C C Názvoslovie chemických zlúčenín číselné predpony: ½ - hemi-, mono-, di-, tri-, tera-, penta-, hexa-, hepta-, okta-, nona-, deka-, undeka-, dodeka-, trideka-, tetradeka-,, ikosabis-, tris-, tetrakis-, pentakis-, hexakis- hydridy triviálne názvy 2 O voda; 2 O 2 peroxid vodíka N 3 amoniak; N 2 4 hydrazín; N 2 2 diimid; N 3 azoimid C 4 metán; C 2 6 etán; halogenvodíky (A) Cl chlorovodík (F, Br, I); CN kyanovodík, NCS rodanovodík (triv.) (CN) 2 dikyán (triv.); (NCS) 2 dirodán (triv.) molekulové hydridy (A n ) B 3 borán; Al 3 alán; P 3 fosfán; As 3 arzán; Sb 3 stibán; Bi 3 bizmután Si 4 silán; Ge 4 germán; Sn 4 stannán; Pb 4 plumbán 2 S sulfán (sírovodík); 2 Se selán; 2 Te telán; 2 Po polán N 2 Cl chlóramín; NCl 2 dichlóramín; N 2 O hydroxylamín; N 2 CN kyánamid N 2 F 2 difluórdiazén; ClN 3 chlórazid oxidačné číslo v binárnych v oxokyselinách (anión) v soľoch I -ný -ná (-nanový) -nan II -natý -natá (-natanový) -natan III -itý -itá (-itanový) -itan IV -ičitý -ičitá (-ičitanový) -ičitan V -ečný -ečná (-ečnanový) -ečnan -ičný -ičná (-ičnanový) -ičnan VI -ový -ová (-anový) -an VII -istý -istá (-istanový) -istan VIII -ičelý -ičelá (-ičelanový) -ičelan binárne zlúčeniny: záporné oxidačné číslo podstatné meno (-id) oxid / sulfid / halogenid / hydroxid / nitrid K 2 O oxid draselný (sodný, strieborný) CaO oxid vápenatý (horečnatý, ortuťnatý) Al 2 O 3 oxid hlinitý (fosforitý) CrO 2 oxid chromičitý (kremičitý, ciničitý) P 2 O 5 oxid fosforečný (antimoničný)

4 CrO 3 oxid chrómový Mn 2 O 7 oxid manganistý (joistý, chloristý) OsO 4 oxid osmičelý N 2 O oxid dusný NO oxid dusnatý N 2 O 3 oxid dusitý NO 2 oxid dusičitý N 2 O 5 oxid dusičný FeO oxid železnatý Fe 2 O 3 oxid železitý CO oxid uhoľnatý CO 2 oxid uhličitý SO 2 oxid siričitý SO 3 oxid sírový kyseliny bezkyslíkaté Cl kyselina chlorovodíková; 2 S kyselina sírovodíková; N 3 kyselina azidovodíková; CN kyselina kyanovodíková; NCS kyselina tiokyanatá; SCN kyselina izotiokyanatá BF 4 kyselina tetrafluoridoboritá; 3 AlF 6 kyselina hexafluoridohlinitá; PF 6 kyselina hexafluoridofosforečná; 4 [Fe(CN) 6 ] kyselina hexakyanidoželeznatanová kyseliny kyslíkaté (oxokyseliny) x M y O z kyselina + prídavné meno 2 CO 3 kyselina uhličitá 2 SO 3 kyselina siričitá 2 SO 4 kyselina sírová 2 S 2 O 7 kyselina heptaoxodisírová NO 2 kyselina dusitá NO 3 kyselina dusičná ClO kyselina chlórna ClO 2 kyselina chloritá ClO 3 kyselina chlorečná ClO 4 kyselina chloristá IO 3 kyselina jodičná IO 4 kyselina hydrogenjodistá 5 IO 6 kyselina pentahydrogenjodistá 3 PO 4 kyselina trihydrogenfosforečná (tetraoxofosforečná) 4 P 2 O 7 kyselina tetrahydrogenfosforečná PO 3 kyselina hydrogenfosforečná (trioxofosforečná) 2 MnO 4 kyselina mangánová MnO 4 kyselina manganistá OCN kyselina kyanatá; NCO kyselina izokyanatá; ONC kyselina fulmínová kyslé soli KCO 3 hydrogenuhličitan draselný Na 2 PO 4 hydrogenfosforečnan disodný Na 2 PO 4 dihydrogenfosforečnan sodný N 4 2 PO 4 dihydrogenfosforečnan amónny ternárne a kvartérne zlúčeniny P V ClO 3 chlorid-oxid fosforečný; Mn IV Cl 2 O chlorid-oxid manganičitý; Cu CO 3 (O) 2 hydroxid-uhličitan meďnatý; AlKMn O 4 (O) 4 tetrahydroxid-tetraoxid draselno-hlinito-dimanganičitý KMgF 3 fluorid draselno-horečnatý; BaNi II O 2 oxid bárnato-nikelnatý LiAl 4 tetrahydridohlinitan lítny; KB 4 tetrahydrihoboritan draselný ióny N amónium; 3 O + oxónium; 2 F + fluorónium; P fosfónium; 3 S + sulfónium N 2 hydrazónium (1+); N 2! hydrazónium (2+) C 3 O metanolium; N(C 2 5 ) tetraetylamónium hydrid; Au aurid; B borid; N nitrid; P fosfid; C karbid; Si silicid O hydroxid; S hydrogensulfid O hydrogenperoxid; S hydrogendisulfid; F hydrogendifluorid; C hydrogenacetylid C metanid; N amid; N imid; P dihydrogenfosfid N azid; NN hydrazid (1-); NN hydrazid (2-) CN kyanid; NCO kyanatan; NCS tiokyanatan;

5 B hydridoboritan; Al hydridohlinitan PO PO 2 PO [strany 88 92] anión fosforečnanový anión hydrogenfosforečnanový anión dihydrogenosforečnanový