4.2  Kovalentná väzba

Aby vznikla väzba v molekule, atómy sa musia čo najviac priblížiť – zraziť sa. Dochádza k prieniku prekrytiu obalov a orbitálov a k priťahovaniu aj odpudzovaniu, ktoré závisí od medzi jadrovej vzdialenosti. - v stálych molekulách sú tieto sily vyrovnané a k zmene treba dodať energiu. - aby vnikla väzba na spojnici atómových jadier musí tam byť veľká elektrónová hustota - má v priestore určitý smer (3 atómová molekula môže byť lomená alebo lineárna) -> väzbový uhol Dĺžka väzby je vzdialenosť medzi jadrami atómov - Chemická kovalentná väzba sa zakladá na spoločnom elektrónovom väzbovom páre (dvojici).

Väzba sigma a väzba pí

Sigma – vznikla prekrytím dvoch orbitálov s (vo fluóre aj p orbitálov) a charakteristická veľkou elektrónovou hustotou na spojnici

Pí – veľká elektrónová hustota je nad a pod rovinou jadier, na spojnici jadier je hustota nulová. – prekrytie orbitálov p

Násobné väzby - Jednoduchá - kovalentná väzba je tvorená len s jedného väzbového elektrónového páru. - je to 1 sigma väzba (C – C v etáne) a je najdlhšia ale najslabšia - Násobné – dvojité (1 sigma + 1 pí) a trojité (1 sigma + 2 pí) – pevnejšie a kratšie

Väzbovosť - je to počet kovalentných väzieb ktorými je atóm daného prvku viazaní v zlúčenine. - súvisí s elektrónovou konfiguráciou a valenčnými elektrónmi. - oktetové pravidlo – navzájom viazané atómy majú toľko spoločných elektrónov, aby ich konfigurácia bola rovnaká ako konf. najbližšieho vzácneho plynu. (F – 1, O – 2, N – 3, C – 4)- oktetové p. neplatí vždy (napr.: pre molekuly s nepárnym počtom elek.)

Koordinačná väzba - jedna častica poskytuje elektróny – donor, druhá časť má voľný orbitál, prijíma e. – akceptor. Štruktúra molekúl s jedným centrálnym atómom - najmenšej energií zodpovedá uhol 180° - molekula lineárna- BF3 – (tri e. páry) stred B a vo vrcholoch rovnostranného trojuholníka F – uhol 120°- CH4- 109° - pravidelný štvorsten - H2O – 105° - PF5 – pravidelný trojboký dvoj ihlan - SF6 – pravidelný osemsten

Polarita kovalentnej väzby - elektronegativita (X) – schopnosť atómu priťahovať spoločné elektróny X = I + A - polárna – molekula je z dvoch atómov s rozdielnou X (rozdiel je väčší ako 0,4) . Tvorí sa dipól

4.3 Iónové zlúčeniny

Iónová väzba - spoločný e. pár takmer úplne patrí elektronegatívnejšiemu atómu. NaCl- alkalické kovy ľahko tvoria katióny, halogény – anióny- rozdiel je väčší ako 1,7

Štruktúra a vlastnosti iónových zlúčenín - charakteristický je kryštalický stav - Kryštály – majú pravidelný tvar, povrch tvoria kryštálové plochy, pretínajúce sa v kryštálových hranách, hrany vo vrcholoch - celú štruktúru tvoria jednotlivé základné jednotky - v iónovom krištále je každý ión obklopený najväčším množstvom opačne nabitých iónov - majú vysoké teploty topenia (600 – 2000) a varu - v tuhom skupenstve sú elektricky nevodivé. Ich roztoky a taveniny prúd vedú. - krehké (ak sa častice dosť priblížia začnú pôsobiť odpudivé sily) - dobre rozpustné v polárnych rozpúšťadlách (ak je to voda ide o hydratáciu iónov)

4.4 Vlastnosti látok zložených z molekúl

Atómové (kovalentné) kryštály - kryštálovú štruktúru tvoria kovalentne viazané atómy. (diamant) - vysoké teploty topenia (nad 1000°) - pri zmene skupenstva nastáva štiepenie tuhých koval. väzieb - v tuhom skup. veľmi tvrdé (BN – nitrid bóru, SiO2 – kremeň) - v bežných rozpúšťadlách nerozpustné - nevedú elektrický prúd

Medzimolekulové sily (van der Waalsove sily) - vzájomné pôsobenie molekulových dipólov (H2, Cl2, N2) ako dôsledok okamžitého nerovnomerného rozloženia elektrónov v molekule - energia je asi 100x menšia ako energia kovalentnej väzby

Vodíková väzba – stredné postavenie medzi v.d.W.silami a chemickými väzbami – v zlúčeninách H s F, O, N – vodíkový mostík: H – O ................ H – O , F – O ............... F – O – v bielkovinách, v kvapalnom a pevnom skupenstve vody

Molekulové kryštály - znížením teploty a zvýšením tlaku možno každý plyn skvapalniť - molekulové štruktúry sú z molekúl, ktoré sú pútané v.d.W.s alebo vodíkovými väz. - majú nízku teplotu topenia a sú prchavé - nepolárne látky sú nerozpustné vo vode ale v nepolárnych rozpúšťadlách (benzín, benzén)

Vrstevnaté kryštály - tvoria prechod medzi atómovými a molekulovými kryštálmi - sú vrstevnatej štruktúry – grafit (tuha) - medzi vrstvami pôsobia v.d.W.s. - sú tak mäkké a ľahko roztierateľné