ΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Στο τέλος αυτής της διδακτικής ενότητας οι μαθητές θα πρέπει να μπορούν: Να δίδουν τον ορισμό του χημικού δεσμού. Να γνωρίζουν τα είδη των δεσμών Να εξηγούν το σχηματισμό του ιοντικού ομοιοπολικού δεσμού. Να ορίζουν την έννοια της ηλεκτροαρνητικότητας Να αναφέρουν τα χαρακτηριστικά φυσικά γνωρίσματα ιοντικών ομοιοπολικών ενώσεων Να εξηγούν την πόλωση δεσμού Ανδρεας Κουζαλης 1
Δεσμοί είναι οι τρόποι με τους οποίους τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μόρια. ΔΕΣΜΟΙ; Προσέξτε και αυτό Τα στοιχεία όταν σχηματίζουν χημικές ενώσεις παρουσιάζουν την τάση να αποκτήσουν δομή ευγενών αερίων (οκτώ ηλεκτρόνια στην εξωτερική στιβάδα) KANONAΣ ΤΩΝ ΟΚΤΩ διότι η δομή των οκτώ ηλεκτρονίων δίδει σταθερότητα στο άτομο. Ανδρεας Κουζαλης 2
Δηλαδή τα άτομα όταν σχηματίζουν δεσμούς θέλουν να αποκτήσουν 8 ηλεκτρόνια στην εξωτερική τους στιβάδα για να γίνουν σταθερά όπως τα ευγενή αέρια Στο σχηματισμό των χημικών δεσμών λαμβάνουν μέρος μόνο τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας και λέγονται ηλεκτρόνια σθένους Τα ευγενή αέρια είναι τα στοιχεία που ανήκουν στην viii oμάδα Το 10Αr είναι ευγενές αέριο και έχει δομή 2/8 Το 18 Ne είναι ευγενές αέριο και έχει δομή 2/8/8 Ανδρεας Κουζαλης 3
ΕΙΔΗ ΔΕΣΜΩΝ ΙΟΝΤΙΚΟΣ ΜΕΤΑΛΛΟ+ ΑΜΕΤΑΛΛΟ ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΟΣ ΑΜΕΤΑΛΛΟ+ ΑΜΕΤΑΛΛΟ Ανδρεας Κουζαλης 4
ΙΟΝΤΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ Νa + Cl - Σχηματίζεται με την μεταφορά ηλεκτρονίων από άτομο σε άτομο, οπότε αυτά γίνονται ιόντα με αντίθετο φορτίο (+ και - ), έλκονται και συγκρατούνται σε ορισμένη, μεταξύ τους απόσταση με ηλεκτροστατικές δυνάμεις Coulomb. Ανδρεας Κουζαλης 5
ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΙΚΟΥ ΔΕΣΜΟΥ Το νάτριο έχει ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική στιβάδα Το χλώριο έχει 7 ηλεκτρόνια Na - e Na + κατιόν νατρίου Cl + e Cl - ανιόν χλωρίου Γίνεται μεταφορά ηλεκτρονίων από το νάτριο στο χλώριο Ανδρεας Κουζαλης 6
Προσέξτε και αυτό Τα μέταλλα έχουν στην εξωτερική τους στιβάδα 1 ή 2 ή 3 ηλεκτρόνια τα οποία διώχνουν για να σχηματίσουν κατιόντα και να συμπληρώσουν την εξωτερική τους στιβάδα 11 Να 2.8.1 Na 1e Na + 12 Mg 2.8.2 Mg -2e Mg 2+ 13 Al 2.8.3 Al - 3e Al 3+ Tα αμέταλλα έχουν 5,6,7 ηλεκτρόνια στην εξωτερική στιβάδα και έτσι προσλαμβάνουν αντίστοιχα 3,2,1 ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν ανιόντα και να συμπληρώσουν την εξωτερική τους στιβάδα 17Cl 2.8.7 Cl + 1e Cl - 8 O 2.6 O + 2e O 2-7 N 2.5 N + 3e N 3- Ανδρεας Κουζαλης 7
Προσέξτε και αυτό Για την απεικόνιση των ιοντικών ενώσεων μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο τα ηλεκτρόνια σθένους. (σύμβολα Lewis) * * * * * Na * Cl * * Na + [* * Cl * * ] - * * * * Ανδρεας Κουζαλης 8
Πάρε το e Ευχαριστώ Σχηματισμός NaCl ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Τα μέταλλα δίδουν ηλεκτρόνια και μετατρέπονται σε κατιόντα τα αμέταλλα παίρνουν ηλεκτρόνια και μετατρέπονται σε ανιόντα Ανδρεας Κουζαλης 9
ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΙΟΝΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Ουδέτερες ενώσεις. Τα θετικά φορτία ισούνται με τα αρνητικά φορτία Στερεές κρυσταλλικές ενώσεις Ανδρεας Κουζαλης 10
ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΝαCl Ανδρεας Κουζαλης 11
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΙΟΝΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Στερεά κρυσταλλικά σώματα Έχουν ψηλά σημεία τήξεως και ζέσεως Μεγάλος αριθμός ιοντικών ενώσεων διαλύονται στο νερό Τα διαλύματα και τα τήγματα τους είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος Ανδρεας Κουζαλης 12
ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ ΝaCl Ομοιοπολικός δεσμός είναι οι δυνάμεις έλξης μεταξύ των πυρήνων και των κοινών ζευγών ηλεκτρονίων τα οποία σχηματίζονται με αμοιβαία εισφορά ηλεκτρονίων από τα δύο άτομα Ανδρεας Κουζαλης 13
Οι πυρήνες των διαφόρων ατόμων έχουν διαφορετική ικανότητα να έλκουν τα κοινά ζεύγη των ηλεκτρονίων μέσα στο μόριο. Η ικανότητα αυτή ονομάζεται ηλεκτροαρνητικότητα. Ηλεκτροαρνητικότητα ; Προσέξτε και αυτό Ηλεκτροαρνητικό χαρακτήρα παρουσιάζουν τα αμέταλλα Ανδρεας Κουζαλης 14
ΕΙΔΗ ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΟΥ ΔΕΣΜΟΥ Πολικός Μη πολικός Τα άτομα της ιδίας ηλεκτροαρνητικότητας σχηματίζουν ομοιοπολικούς απολικούς δεσμούς ενώ τα άτομα διαφορετικής ηλεκτροαρνητικότητας σχηματίζουν ομοιοπολικούς πολικούς δεσμούς. Ανδρεας Κουζαλης 15
ΕΙΔΗ ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΏΝ ΔΕΣΜΩΝ ΑΠΛΟΣ-ΔΙΠΛΟΣ-ΤΡΙΠΛΟΣ μη πολικοί Απλός ομοιοπολικός μη πολικός Διπλός ομοιοπολικός μη πολικός Ανδρεας Κουζαλης 16
ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΟΙ ΠΟΛΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ Ανδρεας Κουζαλης 17
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΩΝ ΔΕΣΜΩΝ Σχηματίζονται τρεις ομοιοπολικοί (πολικοί) δεσμοί διότι το Ν και το Η είναι διαφορετικής ηλεκτροαρνητικότητας Ν2 Σχηματίζεται τριπλός ομοιοπολικός (μη πολικός) δεσμός Ανδρεας Κουζαλης 18
Παραδείγματα ομοιοπολικών δεσμών σε video 1. H2 απλός ομοιοπολικός μη πολικός δεσμός (ένα κοινό ζευγάρι ηλεκτρονίων) 2.O2 διπλός ομοιοπολικός απολικός δεσμός ( δύο κοινά ζευγάρια ηλεκτρονίων) 3.CH4 τέσσερις απλοί ομοιοπολικοί μη πολικοί δεσμοί 4.H2O δύο απλοί ομοιοπολικοί πολικοί δεσμοί. Ανδρεας Κουζαλης 19
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΙΟΝΤΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ Στερεά κρυσταλλικά σώματα ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ Μπορεί να είναι στερεές, υγρές ή αέριες Έχουν ψηλά σημεία τήξεως και ζέσεως Μεγάλος αριθμός ιοντικών ενώσεων διαλύονται στο νερό Τα διαλύματα και τα τήγματα τους είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος Τα σημεία τήξεως και ζέσεως είναι χαμηλά σε σύγκριση με αυτά των ιοντικών ενώσεων Οι ομοιοπολικές ενώσεις με πολικότητα, διαλύονται στο νερό ενώ οι μη πολικές ενώσεις δεν διαλύονται στο νερό Μόνο τα υδατικά διαλύματα των ομοιοπολικών πολικών ενώσεων είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος Ανδρεας Κουζαλης 20
ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΝαCl Ανδρεας Κουζαλης 21
ΠΡΟΣΕΞΤΕ ΚΑΙ ΑΥΤΟ Ιοντικός δεσμός Ομοιοπολικός δεσμός Σχηματίζεται μεταξύ μετάλλου και αμέταλλου Σχηματίζεται μεταξύ αμέταλλων Ο ιοντικός δεσμός σχηματίζεται με μεταφορά ηλεκτρονίων Ο ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται με αμοιβαία εισφορά ηλεκτρονίων Στο σχηματισμό χημικών δεσμών συμμετέχουν μόνο τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας τα οποία ονομάζονται ηλεκτρόνια Σθένους Σθένος Σθένος είναι ο αριθμός των ηλεκρονίων που ένα άτομο δίδει, παίρνει ή συνεισφέρει για να σχηματίσει οκτάδα ηλεκτρονίων. Ανδρεας Κουζαλης 22
Προσέξτε και αυτό ο μαθητής μαθαίνει παίζοντας http://www.uwm.edu/~caberg/linksdb/chemistry_links/chemical_bonding/ 02-12-CovalentBonds.mov Ανδρεας Κουζαλης 23
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΙΟΝΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Στερεά κρυσταλλικά σώματα Έχουν ψηλά σημεία τήξεως και ζέσεως Μεγάλος αριθμός ιοντικών ενώσεων διαλύονται στο νερό Τα διαλύματα και τα τήγματα τους είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος Ανδρεας Κουζαλης 24