Chemická vazba a klasifikace chemických reakcí

3. CHEMICKÁ VAZBA A KLASIFIKACE CHEMICKÝCH REAKCÍ

CHEMICKÁ VAZBA

• látky jsou složeny z atomů spojených chemickými vazbami do složitějších celků - molekul

• jedině vzácné plyny jsou za běžných tlaků tvořeny nesloučenými atomy

• chemickou vazbou nazýváme soudržné síly poutající navzájem sloučené atomy v molekulách a krystalech prostřednictvím valenčních elektronů, obecně platí:

• chemické vazby vznikají a zanikají pří chemických reakcích

• při tvorbě chemické vazby se uvolňuje energie, tzv. vazebná energie

• při rozštěpení chemické vazby je nutno dodat energii, tzv. disociační energii

• podle kvantové mechaniky je chemickou vazbou děj, kdy se slučující volné atomy přiblíží k sobě a dojde ke změnám elektronové hustoty, výsledkem je uspořádání jader a elektronů, které má nižší energii než izolované atomy (je to výhodnější)

Délka chemické vazby

• je mezijaderná vzdálenost (vzdálenost mezi atomovými jádry spojených vazbou)

• řádově se jedná o pikometry

• závisí na rozměrech jednotlivých atomů, řádu vazby (násobné jsou kratší) a typu hybridizace překrývajících se atomových orbitalů (větší podíl orbitalů s zkracuje délku vazby)

Pevnost chemické vazby

• vyplývá z energie potřebné k jejímu rozštěpení = disociační energie vazby, která se udává v jednotkách kJ/mol

• disociační energie vazby, která se musí dodávat je rovna vazebné energii téže vazby, která se uvolňuje při vytváření té vazby

• roste s násobností vazeb

Podmínky pro vznik vazby

1) atomy se k sobě musí přiblížit tak, aby se překryly valenční orbitaly

2) elektrony v těchto orbitalech musí být uspořádány tak, aby z nich mohly vzniknout vazebné el. páry (musí mít opačný spin)

3) k vazbě dojde tehdy, dojde-li při tomto ději k uvolnění energie (vazebná energie)

Polarita vazby

• určuje se z rozdílu elektronegativit obou prvků

• vazebný elektronový pár je vždy více posunut k prvku s větší hodnotou EN

• tím se vytvoří částečný elektrický náboj na obou atomech

Vaznost

• je číslo, které udává počet kovalentních vazeb, které atom vytváří se všemi svými vazebnými partnery

• jeden prvek může mít v různých sloučeninách různou vaznost (díky excitovaným stavům)

H2S – síra dvojvazná SO2 – O=S=O – síra čtyřvazná H2SO4 – síra šestivazná

TYPY VAZEB

Kovalentní

• je spojením dvou atomů a je založena na vytvoření vazebných el. párů, kde vždy jeden atom byl původním vlastníkem jednoho elektronu z páru

• vazebné elektrony musí mít opačný spin

• po spojení dosahuje každý elektron konfigurace nejbližšího vzácného plynu (je stabilní)

• vaznost = počet kovalentních vazeb vycházejících z atomu prvku ve sloučenině neboli počet vazebných elektronových párů, které atom sdílí s jinými

• pro určení vaznosti prvků 2. a 3. periody se používá OKTETOVÉ PRAVIDLO:

• atomy vytvářejí tolik vazeb, aby sdílením elektronů dosáhly stabilní konfigurace vzácného plynu (s2p6), elektrony zprostředkující vazbu se počítají do valenční vrstvy obou atomů

• oktetové pravidlo nelze uplatnit u prvků vyšších period a některých sloučenin fosforu, síry a chloru