Inovace profesn ppravy budoucch uitel chemie CZ.1.07/2.2.00/15.0324I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d l v n Tento projekt je spolufinancovn Evropskm socilnm fondem a sttnm rozpotem esk republiky.

Chemick vazba

Radka KikavovI n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d l v n Tento projekt je spolufinancovn Evropskm socilnm fondem a sttnm rozpotem esk republiky.

OBSAHDefinice chemick vazby, zkladn vlastnosti

Podmnky vzniku chemick vazby

Monosti znzornn

Klasifikace chemickch vazeb podle rznch kritri

Atomy nejsou samoti A na VZCN PLYNY za bnch tlak a teplot tvoeny volnmi (neslouenmi) atomy

vechny ostatn ltky (vetn prvk) jsou sloeny z atom spojench chemickmi vazbami do stlch sloitjch celk - molekul nebo krystalovch struktur

Pro se atomy sluuj?VZCN PLYNY maj velmi stabiln pln obsazenou valenn vrstvu - OKTET Atomy se sluuj, aby formln doshly na sv valenn vrstv co nejstlej uspodn, zpravidla podobn nejblimu vzcnmu plynu.Nap. CHLORKonfigurace valenn vrstvy: 3s2 3p5Molekula chloru Cl2 (ClCl ) atomy chloru spolen sdlej 1 elektronov pr ve valenn vrstv = 8 elektron (jako ARGON)

Chemick vazba= elektromagnetick silov interakce, kter pout slouen atomy, energeticky je stabilizuje a vede ke vzniku molekuly stejn typ silov interakce, kter pout zporn nabit elektrony ke kladnmu jdru atomu ke vzniku i tpen vazeb dochz pi chemickch reakcch

Vlastnosti chemick vazbypiblen sluujcch se volnch atom pekryv elektronovch obal a snen potenciln energie systmu konen uspodn atomovch jader a elektron m ni energii ne izolovan atomy chemick vazba vznik z dvod energetickch (= stabilizace, snen energie valennch elektron)

Disocian energie vazby - energie potebn k roztpen vazby, je v absolutn hodnot stejn jako energie uvolnn pi vzniku te vazby (vazebn energie; jen opan znamnko) [kJ . mol-1]

Dlka vazby = vzdlenost jader atom spojench vazbou, vazebn energie kles s rostouc dlkou vazby

Pevnost vazby - podle energie potebn k jejmu roztpen

Vznik molekuly H2pibliovn atom sniuje se energie systmu energetick minimum = stav, kdy se atomm sten pekrvaj orbitaly, pibliovn ustane a atomy zstvaj v kontaktu v urit vzdlenosti vznik chemick vazba, (odpovd dlce vazby 75 pm a vazebn energii 435 kJ.mol-1)

pi dalm pibliovn dochz k prudkmu zvyovn potenciln energie dky odpuzovn kladnch jader

Pekryvem valennch atomovch orbital

Spojnic rmek (spojnice znzoruje pekryt valennch orbital)

Valenn rkou (valenn rka znamen vazebn elektronov pr) 1H+ 1H H H (H2) Monosti znzornn chem. vazby

Typy chemickch vazebKovalentn vazba

Iontov vazba

Kovov vazba

Slab vazebn interakce

Kovalentn vazbaPodstata: pekryv valennch orbital vazebnch partner sdlen valennch elektron Atomy mohou vzjemn sdlet vechny valenn elektrony (molekula H2) nebo jen jejich st (molekula F2)

vaznost = poet kovalentnch vazeb, kter dan atom vytv s vazebnmi partnery; nap. v molekule H2O jsou atomy vodku jednovazn a atom kyslku dvojvazn, v molekule NH3 jsou atomy vodku jednovazn a atom dusku trojvazn

Klasifikace kovalentnch vazebPodle rozdlu elektronegativit vazebnch partner:Nepolrn: rozdl elektronegativit C 0,4; vazebn elektronov pr je rovnomrn rozloen mezi obma atomy a hustota vskytu elektron je stejn nebo skoro stejn u obou atomPolrn: rozdl elektronegativit 0,4 < C 1,7; v blzkosti atomu s vy elektronegativitou vy pravdpodobnost vskytu vazebnho elektronovho pru; vznik stenho kladnho a zpornho nboje; molekula tvo elektrick dipl

Podle rozloen elektronov hustoty:Vazba : nejvt elektronov hustota je na spojnici jader; je nepohybliv (lokalizovan); me vzniknout kombinac (pekryvem):

Vazba : nejvt elektronov hustota je nad a pod spojnic jader, na spojnici jader je hustota nulov)

dvou orbital s dvou orbital porbitalu p a orbitalu s

Vazba lokalizovan a delokalizovanLokalizovan vazbap vazba reprezentuje spojen mezi dvma sousednmi atomy nap. ethen, CO2

Delokalizovan vazbap vazba je rozprostena (delokalizovna) po cel molekule nebo jej sti nap. anion (CO3)2- molekula benzenu

Podle potu vazebnch elektronovch pr:Jednoduch: zprostedkovan jednm elektronovm prem, vazba Dvojn: tvoena dvma sdlenmi elektronovmi pry, sloena z vazby a Trojn: tvoena jednou vazbou a dvma vazbami nsobn vazby jsou za stejnch podmnek pevnj ne vazby jednoduch

VazbaVazebn energie (kJ/mol)Dlka vazby (nm)C-C3470,154C=C6110,133CC8370,121

Koordinan-kovalentn vazbajeden atom (donor) poskytne oba elektrony zprostedkovvajc chemickou vazbu (m voln elektronov pr) druh vazebn partner, tj. atom, kter elektrony pijm, mus mt voln orbital - je to akceptor (pjemce) elektronovho pru= donor-akceptorov vazba (dativn)vsledn vazba se ani pevnost, ani jinmi vlastnostmi neli od kovalentn vazby

Vznikem koordinan vazby se vysvtluje existence koordinanch (komplexnch) slouenin pechodnch kov, (maj k dispozici ne zcela obsazen orbitaly d); nap. komplexn stice [Cu(NH3)4]2+ nebo [Cu(H2O)4]2+

Iontov vazbaPodstata: C 1,7 zsadn nerovnomrnost rozdlen sdlench elektron mezi vzan atomy - vrazn sten nboje (+, -) a diplov moment. Velmi vznamnou roli hraje elektrostatick interakce mezi opan nabitmi vazebnmi partnery. Typickou vlastnost slouenin s iontovou vazbou je dobr rozpustnost v polrnch rozpoutdlech (nap. voda). Rozpoutn probh disociac (rozpadem) na kationty a anionty, a nslednou solvatac tchto nabitch stic polrnmi molekulami rozpoutdla Ionizan energie = energie, kter je zapoteb kodtren elektronu zelektroneutrlnho atomuElektronov afinita = energie uvolnn pijetm elektron do valenn sfry

Kovov vazbaPodstata: Valenn elektrony atom kovu jsou v kovovch strukturch voln sdlen mezi vemi atomy, dochz k extrmn delokalizaci vazeb voln pohyb elektron = elektronov plynVoln elektrony vyrovnvaj svm celkovm zpornm nbojem kladn nboj kationtVoln pohyblivost valennch elektron je pinou vysok tepeln a elektrick vodivosti kov

Slab vazebn interakceMezimolekulov sly (tak slab nevazebn interakce) jsou pinou toho, e i molekuly se mohou navzjem spojovat a vytvet sloitj nadmolekulrn struktury (nap. krystaly, proteiny, DNA)

spojen nen zaloeno na sdlen valennch elektron

Slab vazebn interakcePodle fyzikln-chemick podstaty:

Vodkov vazby (vodkov mstek)

Van der Waalsovy interakce

Vodkov vazbyPodmnky vzniku: ptomnost siln polrn vazby mezi atomem vodku a atomem jinho prvkutento atom vodku me vytvet mstek k jinmu atomu prvku s malm objemem a s vysokou hodnotou elektronegativity (zpravidla F, O, N)

Vrazn elektronegativn atom k sob pithne vazebn elektronov pr (zsk parciln zporn nboj) a na atomu vodku vznikne parciln kladn nboj

Piblen elektronegativnho atomu s parcilnm zpornm nbojem a s nevazebnm elektronovm prem do tsn blzkosti atomu vodku s parcilnm kladnm nbojem vodkov vazba

Typy vodkovch vazeb:Intermolekulrn mezi dvma molekulami

Intramolekulrn v rmci jedn molekulykyselina salicylov

Van der Waalsovy sly= slab pitaliv mezimolekulov interakce

Podstata: vzjemn psoben molekulovch dipl

Shrnut uiva (doplte text)Z volnch atom jsou sloeny pouze plyny. Atomy prvk se pomoc chemickch .. seskupuj do . Chemick vazby vznikaj a zanikaj pi chemickch E.... je schopnost atom pitahovat .. chemick vazby. U nepolrn vazby je rozdl C .., u polrn vazby je rozdl C .. Jestlie je rozdl elektronegativit slouench prvk vt ne 1,7; dochz ke vzniku . vazby. V kovech se vyskytuje . vazba; ... elektrony v kovov vazb jsou pinou vysok . a vodivosti.Mezi slab vazebn interakce pat a ..

Shrnut uiva - kontrolaZ volnch atom jsou sloeny pouze vzcn plyny. Atomy prvk se pomoc chemickch vazeb seskupuj do molekul. Chemick vazby vznikaj a zanikaj pi chemickch reakcch. Elektronegativita je schopnost atom pitahovat elektrony chemick vazby. U nepolrn vazby je rozdl C 0,4, u polrn vazby je rozdl C 1,7.Jestlie je rozdl elektronegativit slouench prvk vt ne 1,7, dochz ke vzniku iontov vazby. V kovech se vyskytuje kovov vazba. Voln elektrony v kovov vazb jsou pinou vysok tepeln a elektrick vodivosti.Mezi slab vazebn interakce pat vodkov vazby a van der Waalsovy interakce

Konec I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d l v n Tento projekt je spolufinancovn Evropskm socilnm fondem a sttnm rozpotem esk republiky.

*