Budowa układu okresowego. Elektroujemność pierwiastków. Rodzaje wiązań chemicznych
BUDOWA UKŁADU OKRESOWEGO
Dmitrij L.Mendelejew (1834-1907) – rosyjski chemik, twórca układu okresowego
Opracowanie układu okresowego przez Mendelejewa było jednym z najważniejszych osiągniec w chemii. PRAWO OKRESOWOŚCI – własciwosci pierwiastków chem. Uporządkowanych według wzrastających liczb atomowych (Z) powtarzają sie okresowo.
UKŁAD składa sie z 18 grup i 7 okresów, pierwiastków wystepujacych w przyrodzie i wytworzonych sztucznie, uporządkowane wg l.atomowej rosnąco. Osobno w dwuch dodatkowych okresach umieszczono pierwiastki o liczbach atom od 57 do 71 – lantanowce oraz od 89 do 103 aktynowce. UKŁAD został podzielony na bloki: #s(atomy w zewnetrznej powłoce elektronowej n mają tylko jedno podpowłoke(orbital) s zapełniną jednym s1 lub s2
#p (obejmuje pierwiastki grup od 13 do 18 zewnetrzna powłoka składa sie z dwóch orbitali s i p) #d (obejmuje pierwiastki grup od 3 do 12. atomy tych pierwiastków w zewnętrznej powłoce elrktr. N mają jedną podpowłokę s zajętą przez 1 lub 2 elektrony. Kolejne elektrony uzupełniają wewnętrzną (n – 1) podpowłokę d która może przyjąc od 1 do 10 elektronów)
#f (tworzą lantanowce i aktynowce. W atomach tych pierwiastków przy zapełninych powłokach zewnętrznych, kolejne elektrony umieszczone są na wewnetrznej (n-2) podpowłoce f, tworząc konf. elktronową (od f1 do f14)
Liczba elektronów walencyjnych = nr grupy w którym znajduje sie pierw.
Liczba powłok eletronowych = nr okresu w którym znajduje sie pierw.
ELEKTROUJEMNOŚĆ PIERWIASTKÓW
Elektronowa teoria wiązan chemicznych – reagujące ze sobą atomy dąża do uzupełnienia walencyjnej (zewnetrznej) powłoki eletronowej lub jej zredukowania do powłoki najbliższego helowca. Pierwiastki tej grupy mają na powłoce walencyjnej 8 elektronów stanowiących oktet elektronowy lub jak w przypadku helu – dwa elektrony dublet elektronowy.
Elektroujemność jest miarą zdolności przyciągania sie elktronów przez atom danego pierwiastka (w wiązaniu KOWALENCYJNYM) Elektroujemność okresła sie w liczbach według skali ułożonej przez Linusa Paulinga na podstawie energii wiązań pomiedzy atomami.
Pierwiastki metaliczne cechuje duża elektroujemność (łatwo oddają elektrony) Niemaetale cechuje wysoka elektroujemnośż dochodząca do 4 we fluorze.
RODZAJE WIĄZAŃ CHEMICZNYCH
Z dwóch orbitali s powstaje orbital molekularny s-s tzw sigma Wiązanie siga powstaje równiez poprzez nałozenie sie atomowych orbitali s-p lub dwóch orbitalo p-p. Boczne nakładanie się dwu orbitali py lub pz prowadzi do powstania wiązania PI
MODELE PRZESTRZENNE ORBITALI MOLEKULARNYCH ( w załaczniku)
W cząsteczkach elektrony opisywane sa za pomocą orbitali molekularnych czyli cząsteczkowych. Orbitale molekularne powstają przez zbliżenie i nałozenie sie orbitali atomowych o podobnych energiach i tej samej symetrii względem osi łaczącej dwa jądra atomowe.
Wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane
Zbudowane z takich samych atomów o jednakowej elektroujemnosci (wysokiej).
Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane
Atomy otrzymują konfiguracje najbliższego helowca.. Wiązenie to tworzy sie przez atomy niemetali o zbliżonej lecz nie takiej samej elektroujemnosci.Wspólna para elektronowa jest rozmieszczona nierównomiernie pomiedzy jądrami atomów, blizej jądra atomu pierwiastka o wyższej elektroujemności. Powoduje to polarną budowe cząsteczki która staje się dipolem mającym dwa bieguny (+) w pobliży atomu mniej elektroujem. I (-) w pobliżu atomu bardziej elektroujemnego.
Szczególnym przypadkiem wiązania kowalencyjnego jest wiązanie koordynacyjne. W tym wiązaniu tworząca je para elektronowa pochodzi od jednego z atomów zwanego donorem(dawcą) pary elektronowej a przyjmuje ją akceptor. Wiazanie to występuje w SO2 , CO, HNO3 , H2SO4 lub w jonach NH4+ czy SO 4 2-
Wiazanie jonowe. Powstają z atomów znacznie rózniących sie od siebie elektroujemnością ( min. 1,7 w skali Paulinga) czyli wiązanie miedzy atomami metali i niemetali.
Przy duzej róznicy elektroujemnosci elektrony walencyjne jednego z atomów są tak silnie przyciąganie przez drugi atom(bardziej elektroujemny) ze zostają przechwycone i obsadzają powłokę zewnetrzną tylko tego atomu. W ten sposób atom przychwytujący staje się anionem a oddający elektrony staje sie kationem. W tym przypadku atomy przyjmują konfiguracje najbliższego helowca przez oddanie lub przyjecie elektronów.
POWSTAJE WIAZANIE JONOWE – przyciagają sie elektrostatyczne róznoimiennie naładowanych jonów. Związki jonowe w stanie skupienia tworza sieć krystaliczną w której nie ma cząsteczek.