Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek

Jakub Mráček
Jakub Mráčekprogramový koordinátor à Nadace Open Society Fund Praha
Chemická vazba
ARCHITEKTURA HMOTY
Iontová vazba
E L E K T RO STAT I K A
Jak a proč se tvoří ionty



                       PŘÍJEMCE ELEKTRONŮ




    DÁRCE ELEKTRONŮ
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Neexistuje 100 %
               iontová vazba;
                   toto je
                nejiontovější
               sloučenina CsF




Od 50 % iontového
    charakteru
   převládají i
 vlastnosti iont.
     sloučenin
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Pomůcka:
elektronegativita
Podle rozdílu elektronegativity rozlišujeme
vazby na:
a) nepolární (rozdíl elektronegativity je menší
   je 0,4)
b) polární (rozdíl je 0,4 - 1,7)
c) iontová = extrémně polární (1,7 a více)
Polarizovaná vazba
Elektronagativita
Elektronegativita jako modelová vlastnost
            Pauling    Mulliken Sanderson   Allred-
                                            Rochow
   1   H        2,20       2,80      2,31        2,20
   3   Li       0,98       1,30      0,86        0,97
   4   Be       1,57                 1,61        1,47
   5   B        2,40       1,80      1,88        2,10
   6   C        2,55       2,50      2,47        2,50
   7   N        3,40       2,90      2,93        3,70
   8   O        3,44       3,00      3,46        3,50
   9    F       3,98       4,10      3,92        4,10
  11   Na       0,93       1,20      0,85        1,10
  12   Mg       1,31                 1,42        1,23
  13   Al       1,61       1,40      1,54        1,47
  14   Si       1,90       2,00      1,74        1,74
  15   P        2,19       2,30      2,16        2,60
  16    S       2,58       2,50      2,66        2,44
  17   Cl       3,16       3,16      3,28        2,83
  19   K        0,82       0,82      0,74        0,91
  20   Ca       1,00       1,00      1,60        1,40
„Různé“
elektronegativity se
 počítají z různých
    zdrojů, je to
modelová vlastnost!


                   Disociační
                                            Ionizační                 Elektronová
                    energie                  energie                     afinita
                     vazeb


                                                        Mulliken
                       Paulin
                         g


                                                                   Objem
                                           Efektivní
                   Poloměr                  náboj
                                                                   atomu
                                             jádra

                                 Allred-
                                Rochow                             Sanderson
Jak drží iontová vazba
Vlastnosti iontových sloučenin


1) Silná je srovnatelně s vazbou kovalentní…




                                               … pokud není ve vodě!
2) Stabilizace v krystalické mřížce
3) Vysoké teploty tání



   látka             teplota tání
   SrF2                             1400
   BaF2                             1270
   NaF                               993
   NaCl                              801
   KCl                               770
   RbCl                              715
   CsF                               682
4) Vodivost v roztocích
Kovalentní vazba
SDÍLENÍ ELEKTRONŮ
Kovalentní a iontová vazba
Cokoli mezi 0 a 50
                     % iontovosti (tedy
                         100 a 50 %
                       kovalence) je
                     polární kov. vazba




     100 %
kovalentní vazba
(H2, Cl2, O2 atd.)
Srovnání iontové a kovalentní vazby

       Typ vazby    Délka [nm]         Energie vazby [kJ/mol]
                                      Ve vakuu         Ve vodě
     Kovantní      0,15          376              376
     Iontová       0,25          334              13
     Vodíková      0,30          17               4
Dva pohledy na vazbu

                          Sdílení
                        valenčních
                        elektronů!

     Kovalentní
       vazba
                                     Gilbert Newton Lewis
                                         (1875 –1946)



Lewisův      Překryv
pohled       orbitalů
Lewis: Řád vazby




     H       O
H    C   C
     H       O     H
Dva pohledy na vazbu




      , ,
Prostorově orientované orbitaly
σ-vazba
π-vazba
δ-vazba
θ-vazba
Elektronové kopulace
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Elektronové kopulace
Dva pohledy na vazbu




      , ,
Parametry vazby
I. Řád vazby
II. Délka vazby
III. Disociační energie
Iontová vs. kovalentní
vazba: další zdroje

http://khanovaskola.cz/v/chemie/iontova-
kovalentni-a-kovova-vazba

http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/ess
entialchemistry/flash/hybrv18.swf
Kovalentní vazba
T VA RY M O L E KU L , P O L A R I TA
Valence Shell Electron Pair Repulsion
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Tvary molekul:
Další informace

http://www.chem.ufl.edu/~itl/2045/lectures/l
ec_14.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_polarit
y
Slabé vazby
DŮSLEDKY POLARITY
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Instantní dipól


Interakce náboje
                   Indukovaný dipól
     (dipólu)


                    Permanentní
                       dipól
Tipy dipólů


  Instantní     Indukovaný     Permanentní

• Londonovy    • Debyeův       • Keesomův
  disperzní      efekt           efekt
  síly

                                             Johannes Diderik van der Waals
                                                     (1837 – 1923)
              POLARITA ROSTE
Proč je voda kapalná?
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Proč voda není plynná?
Vodíkové můstky
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Na otázky…
•       Proč voda není plynná?
•       Proč má led nižší hustotu než voda?
•       Proč má voda tak vysokou teplotu varu?
•       Proč voda vykazuje velké povrchové napětí?


se odpovídá:
           Vodíkové můstky




    •     Interakce dipólů
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Svatoplukovy pruty
Svatoplukovy pruty
Instantní dipól

                                             helium    -269°C
  Instantní     Indukovaný     Permanentní
                                              neon     -246°C
• Londonovy    • Debyeův       • Keesomův    argon     -186°C
  disperzní      efekt           efekt
  síly                                       krypton   -152°C
                               • Vodíkové
                                 můstky      xenon     -108°C
                                             radon     -62°C

              POLARITA ROSTE
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Několik souvislostí a příkladů…
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Jak funguje lepidlo
                      Teorie adheze

                      •   Mechanická
                      •   Chemická
                      •   Difuzní
                      •   Elektrostatická
                      •   Absorpční
                      •   Reologická
Za čím stojí mezimolekulární interakce
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
Nekovalentní interakce   Klíčové vlastnosti:

v živých systémech       • Slabé, zároveň ale silné
                         (efekt Svatoplukových
                         prutů – princip aditivity)
Klíčové vlastnosti:

• Slabé, zároveň ale silné
(efekt Svatoplukových
prutů – princip aditivity)
• Slabé, tedy vratné
• Anisotropní
Shrnutí
Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek
1 sur 65

Recommandé

Prezentace do IVT Chemicke Vazby par
Prezentace do IVT Chemicke VazbyPrezentace do IVT Chemicke Vazby
Prezentace do IVT Chemicke Vazbyguestd7df9a9
1.7K vues26 diapositives
Chemická vazba par
Chemická vazbaChemická vazba
Chemická vazbamnaceko
1.7K vues29 diapositives
Liquid Drop Model par
Liquid Drop ModelLiquid Drop Model
Liquid Drop ModelDestabilizator
2.2K vues12 diapositives
CHE13 Technické plyny. Závěr výuky. par
CHE13 Technické plyny. Závěr výuky.CHE13 Technické plyny. Závěr výuky.
CHE13 Technické plyny. Závěr výuky.Department of Chemistry FP TUL
2.2K vues67 diapositives
Kosmicke zareni eva richterova par
Kosmicke zareni eva richterovaKosmicke zareni eva richterova
Kosmicke zareni eva richterovaLadislav Šigut
422 vues14 diapositives
CHE 13: technicke plyny, opakovani, zapocet par
CHE 13: technicke plyny, opakovani, zapocetCHE 13: technicke plyny, opakovani, zapocet
CHE 13: technicke plyny, opakovani, zapocetDepartment of Chemistry FP TUL
1.3K vues47 diapositives

Contenu connexe

Plus de Jakub Mráček

20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvo par
20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvo20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvo
20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvoJakub Mráček
326 vues15 diapositives
M21-IG Popisná statistika par
M21-IG Popisná statistikaM21-IG Popisná statistika
M21-IG Popisná statistikaJakub Mráček
476 vues21 diapositives
Teplické uhlí par
Teplické uhlíTeplické uhlí
Teplické uhlíJakub Mráček
541 vues37 diapositives
20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.B par
20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.B20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.B
20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.BJakub Mráček
366 vues14 diapositives
Praktický návod, jak na otevřená data par
Praktický návod, jak na otevřená dataPraktický návod, jak na otevřená data
Praktický návod, jak na otevřená dataJakub Mráček
960 vues34 diapositives
Open data in the Czech Republic 2014 par
Open data in the Czech Republic 2014Open data in the Czech Republic 2014
Open data in the Czech Republic 2014Jakub Mráček
351 vues19 diapositives

Plus de Jakub Mráček(20)

20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvo par Jakub Mráček
20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvo20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvo
20150417 Stav hazardu v Teplicích - report pro zastupitelstvo
Jakub Mráček326 vues
20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.B par Jakub Mráček
20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.B20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.B
20141119 Informační odpoledne pro rodiče studentů/ek 7.B
Jakub Mráček366 vues
Praktický návod, jak na otevřená data par Jakub Mráček
Praktický návod, jak na otevřená dataPraktický návod, jak na otevřená data
Praktický návod, jak na otevřená data
Jakub Mráček960 vues
Open data in the Czech Republic 2014 par Jakub Mráček
Open data in the Czech Republic 2014Open data in the Czech Republic 2014
Open data in the Czech Republic 2014
Jakub Mráček351 vues
20140208 Otvírejme radnice - Otevřená data bezboletně par Jakub Mráček
20140208 Otvírejme radnice - Otevřená data bezboletně20140208 Otvírejme radnice - Otevřená data bezboletně
20140208 Otvírejme radnice - Otevřená data bezboletně
Jakub Mráček543 vues
20131108 Náborová prezentace na Social Innovation Campu par Jakub Mráček
20131108 Náborová prezentace na Social Innovation Campu20131108 Náborová prezentace na Social Innovation Campu
20131108 Náborová prezentace na Social Innovation Campu
Jakub Mráček581 vues
Zákonomat na #projektovatastavet par Jakub Mráček
Zákonomat  na #projektovatastavetZákonomat  na #projektovatastavet
Zákonomat na #projektovatastavet
Jakub Mráček719 vues
20130613 Městský rok informatiky, České Budějovice par Jakub Mráček
20130613 Městský rok informatiky, České Budějovice20130613 Městský rok informatiky, České Budějovice
20130613 Městský rok informatiky, České Budějovice
Jakub Mráček385 vues
Prezentace pro rodiče 5.B 17. 4. 2013 par Jakub Mráček
Prezentace pro rodiče 5.B 17. 4. 2013Prezentace pro rodiče 5.B 17. 4. 2013
Prezentace pro rodiče 5.B 17. 4. 2013
Jakub Mráček332 vues
Teplice - lázeňské nebo průmyslové město? par Jakub Mráček
Teplice - lázeňské nebo průmyslové město?Teplice - lázeňské nebo průmyslové město?
Teplice - lázeňské nebo průmyslové město?
Jakub Mráček604 vues
Čapkova Šlépej podle Ňuňánků s P par Jakub Mráček
Čapkova Šlépej podle Ňuňánků s PČapkova Šlépej podle Ňuňánků s P
Čapkova Šlépej podle Ňuňánků s P
Jakub Mráček254 vues
Čapkova Šlépěj podle Broučků par Jakub Mráček
Čapkova Šlépěj podle BroučkůČapkova Šlépěj podle Broučků
Čapkova Šlépěj podle Broučků
Jakub Mráček228 vues
20130117 Jak jsem viděl Ameriku (a Amerika vidí svět) par Jakub Mráček
20130117 Jak jsem viděl Ameriku (a Amerika vidí svět)20130117 Jak jsem viděl Ameriku (a Amerika vidí svět)
20130117 Jak jsem viděl Ameriku (a Amerika vidí svět)
Jakub Mráček260 vues

Chemická vazba, tvary molekul a důsledky na vlastnosti látek