Połączenie głosowe
Upewnij się, że masz włączone głośniki i mikrofon
zaprasza Cię do wspólnej nauki fiszek
Pierwiastki łączą się ze sobą wiązaniami chemicznymi. Wiązania powstają na skutek różnego rodzaju oddziaływań elektronów walencyjnych poszczególnych pierwiastków.
Każdy atom pierwiastka tworząc wiązanie z innym atomem dąży do tego, aby na ostatniej powłoce mieć osiem elektronów (lub czasami tylko dwa). Wyjątkiem jest m.in. wodór, który dąży do uzyskania dwóch elektronów, ponieważ ma tylko jedną powłokę, a na pierwszej powłoce mogą być maksymalnie dwa elektrony. Jest to dla atomów korzystne ze względów energetycznych (będziesz się o tym dokładniej uczył w szkole średniej, wtedy też dowiesz się, jak rozmieszczone są elektrony w atomach o liczbie atomowej większej niż 20).
Wyobraź sobie, że atom pierwiastka to hotel, powłoki elektronowe to piętra w hotelu, a elektrony to goście.
W każdym hotelu na pierwszym piętrze może mieszkać tylko dwóch gości, a na wyższych piętrach po ośmiu gości. Tworzenie wiązań pomiędzy atomami pierwiastków to tak jak tworzenie różnych spółek pomiędzy właścicielami hoteli.
Wiązanie mają utworzyć atomy wodoru.
Atomy te mają po jednej powłoce elektronowej, na których krąży po jednym elektronie.
Aby stan był stabilny, wodór dąży do uzyskania dwóch elektronów na powłoce. Aby to osiągnąć, wodory uwspólniają swoje elektrony walencyjne. Obydwa elektrony zaczynają krążyć zarówno po powłoce jednego, jak i drugiego atomu.
Wyobraź sobie, że są to dwaj właściciele hoteli jednopiętrowych, w których może zamieszkać po dwóch gości, a mieszka w każdym tylko jeden. Po zastanowieniu właściciele stwierdzili, że opłacalna będzie dla nich taka spółka, w której goście będą wspólni dla obu hoteli, a właściciele będą ponosili jednakowe koszty. Wtedy np. posiłki można przyrządzać tylko w jednym hotelu.
Takie wiązanie chemiczne, w którym atomy tworzą wspólną parę elektronową nazywamy wiązaniem atomowym lub kowalencyjnym.
Możemy to przedstawić w następujący sposób:
para elektronowa jest wspólna - te dwa elektrony poruszają się teraz wokół obu jąder
Parę elektronową zaznaczamy w chemii kreską i nazywamy wiązaniem chemicznym.
H — H taki zapis nazywamy wzorem strukturalnym (kreskowym) - mówi on nam, ile i jakich atomów jest w cząsteczce oraz pokazuje, w jaki sposób są ze sobą połączone.
Możemy to również zapisać w taki sposób:
H2 - taki zapis nazywamy wzorem sumarycznym - mówi on nam, z ilu i z jakich atomów zbudowana jest cząsteczka. Mała liczba stojąca za symbolem pierwiastka mówi nam, ile atomów tego pierwiastka jest połączonych ze sobą.
Teraz spotkały się dwa atomy tlenu. Każdy z nich ma 6 elektronów na ostatniej powłoce.
Opłacalny byłby taki układ, aby każdy z atomów tlenu na ostatniej powłoce miał 8 elektronów, zatem brakuje im po dwa elektrony. Uwspólnione zostają dwie pary elektronów.
Wspólne są dwie pary elektronowe, co zapisujemy:
Przeanalizujmy, jak tworzą cząsteczkę atomy azotu.
Wiązanie mają utworzyć (łącząc się w cząsteczkę) wodór i tlen.
Wodór ma jeden elektron i jedną powłokę. Aby być stabilny energetycznie, dąży do tego, aby na tej powłoce mieć maksymalną liczbę elektronów, czyli dwa. Brakuje mu jednego elektronu.
Tlen ma na ostatniej powłoce sześć elektronów. Aby być stabilny energetycznie, potrzebuje jeszcze dwóch elektronów (dąży do tego, aby mieć 8 elektronów).
Atom tlenu uwspólni po jednej parze elektronowej z dwoma atomami wodoru.
Możemy to zapisać:
Wspólna para elektronowa jest przesunięta w kierunku pierwiastka, który ma więcej elektronów na ostatniej powłoce, w naszym przykładzie w kierunku tlenu. (W toku dalszej nauki zostanie wprowadzone pojęcie pozwalające porównywać zdolność atomów danego pierwiastka do przyciągania elektronów. Każdemu pierwiastkowi przypisana będzie liczba pozwalająca łatwo ocenić tendencję do przyciągania elektronów.)
Wiązanie, w którym pierwiastki tworzą wspólne pary elektronowe i są one przesunięte w kierunku pierwiastka, który ma więcej elektronów walencyjnych nazywamy wiązaniem kowalencyjnym spolaryzowanym.
Wiązanie takie występuje również w cząsteczce NH3.
Azot na ostatniej powłoce ma pięć elektronów, tworząc związek chemiczny dąży do tego, aby mieć ich osiem.
Wodór na ostatniej powłoce ma jeden elektron, tworząc związek chemiczny dąży do tego, aby mieć ich dwa.
Atom azotu uwspólnia elektrony z trzema atomami wodoru.
W cząsteczce jest jeden atom azotu (za symbolem azotu nie ma małej liczby, zatem ten atom jest jeden) i trzy atomy wodoru.
Wspólne pary elektronowe przesunięte są w kierunku atomu azotu, ponieważ ma on więcej elektronów na ostatniej powłoce niż atomy wodoru.
W cząsteczce NH3 (amoniaku) występuje wiązanie kowalencyjne spolaryzowane.
Przeanalizujmy teraz, jak powstaje cząsteczka soli kuchennej NaCl.
Sód ma jeden elektron na ostatniej powłoce (leży w 1 grupie).
Chlor ma 7 elektronów na ostatniej powłoce (leży w 17 grupie).
Chcąc utworzyć wiązanie, zakładają spółkę.
Chlor jest już zadowolony, bo miałby osiem elektronów na ostatniej powłoce (komplet gości).
Sód uwspólniając elektrony z chlorem ma ich teraz dwa, ale chce mieć 8. Zaprasza do spółki następny chlor. Okazuje się, że nie może uwspólnić z nim elektronów, bo już ich na ostatniej powłoce nie ma - miał jeden i już dał do spółki. Wniosek z tego, że sód i chlor nie mogą zawrzeć spółki, w której będą uwspólniać elektrony. Nie mogą więc tworzyć wiązania kowalencyjnego.
Atom sodu sprzeda elektron atomowi chloru. Chlor uzyska w ten sposób jeden brakujący mu elektron i będzie zadowolony, bo będzie miał na ostatniej powłoce 8 elektronów.
Sód będzie miał teraz 3 powłokę pustą, bo sprzedał znajdujący się na niej elektron. Powłoką walencyjną będzie teraz dla niego powłoka 2, na której ma już 8 elektronów.
Atom sodu odda swój elektron atomowi chloru.
Atom, który ma nierówną liczbę elektronów i protonów jest obdarzony ładunkiem i nazywamy go jonem.
Jon obdarzony ładunkiem dodatnim to kation.
Jon obdarzony ładunkiem ujemnym to anion.
Wiązanie, które powstaje na skutek wzajemnego przyciągania jonów o ładunkach przeciwnych, nazywamy wiązaniem jonowym.
W NaCl występuje wiązanie jonowe.
Wokół jonów (podobnie jak wokół przewodnika z prądem) powstaje pole elektromagnetyczne powodujące przyciąganie się jonów przeciwnego znaku. Jony zaczynają się wzajemnie otaczać budując gigantyczną molekułę - kryształ jonowy (np. NaCl). Wzór chemiczny informuje nas jedynie o stechiometrii powstającej molekuły - mówi, ile jonów dodatnich przypada na daną ilość jonów ujemnych.
Na obecnym etapie nauki będziesz się posługiwać wzorami sumarycznymi nie rozróżniając wzorów rzeczywiście istniejących molekuł (wzorów cząsteczki) od wzorów cząsteczkowych (podających wyłącznie stechiometrię połączenia).
Wiązanie jonowe tworzą zazwyczaj metale 1 i 2 grupy układu okresowego (mają mało elektronów) łącząc się z niemetalami.
Teksty dostarczyło Wydawnictwo GREG. © Copyright by Wydawnictwo GREG
Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka
Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.
Ciekawostki (0)
Zabłyśnij i pokaż wszystkim, że znasz interesujący szczegół, ciekawy fakt dotyczący tego tematu.