Obecná a anorganická chemie I

Iontové poloměry

• Z mezijaderných vzdáleností iontů v krystalické struktuře

• Mění se s koordinačním čísle iontu

• Kationty – vždy menší než atom:

  • Např. Be (111 pm), Be2+ (31 pm)

  • Fe (152 pm), Fe2+ (92 pm), Fe3+ (65 pm)

• Anionty – vždy větší než atom:

  • Např. F (64 pm), F- (136 pm)

• Pro dvojice iontů o stejném náboji platí stejné trendy, jako pro atomové poloměry

• Izolelektronové ionty

• Při tvorbě kationtů vzroste průměrné Coulombické přitahování jádrem atomové orbitaly (zbylé elektrony) se stahují k jádru. Při tvorbě aniontů je to naopak

Ionizační energie

• Energie potřebná k uvolnění elektronu z atomu

• 1. IE > 0 (kJ/mol)

• 2. IE >> 0 (kJ/mol)

• Ovlivněna stabilitou elektronové konfigurace atomů, nebo vznikajících iontů

• Vždy kladná – energii je potřeba dodat

Elektronová afinita

• Energie, která se uvolní, pokud atom přijme jeden elektron navíc

• H + e- H-

• Vždy záporná – energie se uvolňuje

Elektronegativita

• Pauling:

  • Schopnost přitahovat elektrony ve dvouatomové molekule

  • Vyjádřena jako stabilizace tvorbou molekuly AB místo molekul AA a BB (iontový příspěvek k vazbě)

  • ΔE

• Mulliken:

  • Rozdíl mezi Ie a EA jako schopnost izolovaného atomu přitahovat e-

  • Χ

• Allred-Rochow:

  • Zohledňuje efektivní náboj jádra a kovalentní poloměr atomu

  • ΧAR = A(Zeff * e/r2) + B

• Bez ohledu na způsob výpočtu klesá směrem dolů v tabulce a stoupá směrem doprava v tabulce

• Diagonální podobnost:

  • Blízké elektronegativity, atomové poloměry

  • Li – Mg, Be – Al, B – Si

Chemická vazba

Klasifikace

Intramolekulární

• Účast valenčních elektronů

Iontová vazba

• Elektrostatické přitažlivé síly mezi ionty

• Krystalová struktura

• Elektrostatická interakce

• kationty: M + IE Mn+ + ne-

• anionty: X + me- Xm- + EA

• mMn+ + nXm- MmXn + U

• U je kohezní energií

• Elektrostatická odpudivá energie elektronů sousedních atomů – je minimální při vhodném uspořádání kationtů a aniontů

• Poměr r+/r- určuje typ krystalové struktury (koordinačního čísla)

• Elektrostatické přitažlivé a odpudivé síly mezi ionty – působí na dlouhou vzdálenost, aproximace nabitými koulemi

• Mřížová energie: Ep = (M*e2 /4*π*ε0*r); M – Madelungova konstanta (charakteristická pro daný typ krystalové struktury)

• Polarizační síla (účinek) X polarizovatelnost

• Polarizační síla:

  • Klesá s rostoucím poloměrem

  • Klesá s klesajícím ox. Číslem

• Polarizovatelnost:

  • Klesá s klesajícím poloměrem

  • Klesá s klesajícím nábojem

  • Extrémní případ polarizovatelnosti – oxidace aniontu – např. FeI3 FeI2 + I2