DZIAŁ IV ŁĄCZENIE SIĘ ATOMÓW. RÓWNANIA REAKCJI CHEMICZNYCH

Oktet elektronowy – 8 elektronów walencyjnych

Dublet elektronowy – 2 elektrony walencyjne

Dlaczego atomy łączą się ze sobą?

Atomy dążą do uzyskania oktetu elektronowego, czyli 8 elektronów walencyjnych. Jest to trwały stan elektronowy w atomie. Tylko pierwsza powłoka („K”) ma 2 elektrony, czyli dublet elektronowy. Dlatego atom wodoru (ma jedną powłokę), uzyskuje stan elektronowy, gdy ma 2 elektrony walencyjne.

Natomiast atom helu, ma 2 elektrony walencyjne i nie reaguje z innymi atomami, ponieważ na jego powłoce walencyjnej znajduje się maksymalna dla niego liczba elektronów tzw. dublet elektronowy.

Wiązanie chemiczne – trwały sposób połączenia atomów pierwiastków chemicznych dzięki oddziaływaniom elektronów walencyjnych

Jakie są rodzaje wiązań chemicznych?

a) jonowe

b) kowalencyjne

- niespolaryzowane (powstaje pomiędzy atomami tego samego pierwiastka chemicznego – różnica elektroujemności jest równa 0)

- spolaryzowane (powstaje pomiędzy atomami różnych pierwiastków chemicznych o różnicy elektroujemności mniejszej niż 1,7)

Co to jest elektroujemność?

To zdolność atomu pierwiastka chemicznego do przyciągania elektronów tworzących wiązanie chemiczne. Najmniejszą elektroujemność mają metale, a największą elektroujemność ma niemetal – fluor.

Wiązanie kowalencyjne – wiązanie chemiczne, które polega na łączeniu się atomów za pomocą wspólnych par elektronowych. Różnica elektroujemności atomów pierwiastków tworzących wiązanie kowalencyjne jest mniejsza niż 1,7

Wiązanie kowalencyjne, które zostało utworzone za pomocą jednej wspólnej pary elektronowej nazywa się wiązaniem pojedynczym.

 

Wiązanie kowalencyjne utworzone przez wspólną parę elektronową można przedstawić w postaci kreski łączącej atomy. Taki wzór nazywa się wzorem kreskowym strukturalnym. Każda pojedyncza kreska symbolizuje 2 elektrony oznaczone jako dwie kropki.

Wodór ma 1 elektron walencyjny, ponieważ znajduje się w 1. grupie układu okresowego pierwiastków. Aby utworzyć cząsteczkę, atomy wodoru muszą zbliżyć się do siebie i wtedy układają się wokół jąder atomowych. Ułatwia to tworzenie pary elektronowej (dwa elektrony walencyjne).

 

 

Jak łączą się atomy chloru?

Należy określić liczbę elektronów walencyjnych w atomie chloru i oznaczyć je kropkami. Chlor znajduje się w 17. Grupie w UO, więc ma 7 elektronów walencyjnych. Do uzyskania oktetu elektronowego potrzebuje 1 elektronu.

 

Należy napisać wzór elektronowy i ustalić liczbę wspólnych par elektronowych.

Każdy z atomów chloru ma oktet elektronowy: 2 elektrony ze wspólnej pary elektronowej i 6 elektronów tworzących 3 wolne pary elektronowe – razem to 8 elektronów.

Wiązanie oznaczone jest kreską (tworzą je 2 elektrony), czyli 1 wspólna para elektronowa. Powstaje więc wiązanie pojedyncze.

Wiązanie pojedyncze – tworzą 2 elektrony walencyjne

Wiązanie potrójne – tworzy 6 elektronów walencyjnych

 

Jak łączą się atomy dwóch różnych niemetali? Również za pomocą wiązań kowalencyjnych

Jak powstaje wiązanie kowalencyjne w cząsteczce chlorowodoru (HCl)?

Należy określić liczbę elektronów walencyjnych w atomach wodoru i chloru.

- Wodór znajduje się w 1. Grupie układu okresowego, więc ma 1 elektron walencyjny.

- Chlor znajduje się w 17. Grupie układu okresowego, więc ma 7 elektronów walencyjnych.

- Atom wodoru  ma 1 elektron walencyjny, więc do uzyskania dubletu elektronowego potrzebuje 1 elektronu.

- Atom chloru ma 7 elektronów walencyjnych, więc do uzyskania oktetu elektronowego potrzebuje 1 elektronu. Uwspólnia go z 1 atomem wodoru.

W cząsteczce HCl (chlorowodór) powstaje 1 wiązanie pojedyncze.

Jak powstaje wiązanie kowalencyjne w cząsteczce tlenku węgla (IV)?

Należy określić liczbę elektronów walencyjnych w atomach węgla i tlenu.

- Tlen znajduje się w 16. grupie układu okresowego, więc ma 6 elektronów walencyjnych.

- Węgiel znajduje się w 14. grupie układu okresowego, więc ma 4 elektrony walencyjne.

- Atom tlenu  ma 6 elektronów walencyjnych, do uzyskania oktetu elektronowego potrzebuje 2 elektronów.

- Atom węgla ma 4 elektrony walencyjne, więc do uzyskania oktetu elektronowego potrzebuje 4 elektronów. Uwspólnia je z 2 atomami tlenu.

Wiązanie kowalencyjne utworzone za pomocą 2 wspólnych par elektronowych nazywa się wiązaniem podwójnym.

W cząsteczce tlenku węgla (IV) powstają 2 wiązania podwójne.

 

Jak określić rodzaj wiązania na podstawie elektroujemności?

W cząsteczkach, które tworzą atomy takich samych pierwiastków chemicznych np. O2, F2

powstaje wiązanie kowalencyjne. Elektroujemność jest taka sama, dlatego powstaje takie wiązanie.

Natomiast w cząsteczkach, które tworzą różne pierwiastki np. HCl, CO2, powstaje wiązanie kowalencyjne spolaryzowane.

W wyniku przesunięcia elektronów powstają dwa bieguny: dodatni i ujemny. Elektrony przesuwają się w stronę większej elektroujemności. Mamy wtedy wiązanie kowalencyjne spolaryzowane.