H H 2.5 < H H CH 3 N O O H C N ŁADUNEK FORMALNY. 2.5 dla atomu węgla C C 2.5 H 2.1. Li 1.0. liczba e - walencyjnych w atomie wolnym C 2.5 H 2.

Transkrypt

1 .5 dla atomu węgla ŁADUNEK RMALNY pierwiastek o mniejszej elektroujemności od węgla <.5 < pierwiastek o większej elektroujemności od węgla 3 N Li δ.5.1 Li l 3.0 l +δ ŁADUNEK RMALNY DDATNI ŁADUNEK RMALNY ŁADUNEK RMALNY UJEMNY = w atomie wolnym w atomie związanym ŁADUNEK RMALNY ŁADUNEK RMALNY = = ŁADUNEK RMALNY w atomie wolnym 1 liczby e - wiążących w atomie związanym niewiążących ŁADUNEK RMALNY +1 0 N -1 dla N e - walencyjne e - wiążące 4 8 e - niewiążące ŁADUNEK RMALNY ŁADUNEK RMALNY = 6 - / - 6 = -1 ŁADUNEK RMALNY = 6-4/ - 4 = 0 ŁADUNEK RMALNY = 5-8/ - 0 = +1 1

2 GRUPA B B 3 STRUKTURY LEWISA bliczamy ogólną liczbę elektronów atomów wchodzących w skład cząsteczki (1) + 7 = 14 elektronów N N N N N N N N X X X Pary elektronów umieszczamy pomiędzy atomami tak, aby połączyć wszystkie atomy wchodzące w skład cząsteczki. Pozostające elektrony umieszcza się jako niewiążące pary elektronów tak, aby każdy z atomów posiadał oktet elektronowy 14-4() = 6 elektronów X =, l, Br, I 6 : = 3 STRUKTURY LEWISA STRUKTURY REZNANSWE Atomy pierwiastków grupy 3 w wysoce reaktywnych cząsteczkach mają mniej niż 8 elektronów, tzw. niepełny oktet elektronowy B Atomy pierwiastków okresów 3 i wyższych (dysponują orbitalami d) mogą przyjmować więcej niż 8 elektronów, tzw. rozszerzony oktet elektronowy S = 1.Å 1.34Å Å

3 PDSTAWWE REGUŁY PISANIA STRUKTUR REZNANSWY 1. Struktury graniczne nie istnieją realnie łączymy je za pomocą. Wszystkie struktury rezonansowe różnią się między sobą położeniem elektronów π oraz elektronów niewiążących = 3 = = 3. Wszystkie struktury rezonansowe muszą być typu Lewisa suma polarności poszczególnych wiązań oraz rozmieszczenie wolnych, niewiążących par elektronowych w cząsteczce PLARNŚĆ ZĄSTEZEK 4. Wszystkie atomy należące do układu zdelokalizowanego muszą leżeć w jednej płaszczyźnie 5. Wszystkie struktury rezonansowe muszą mieć taką samą liczbę sparowanych elektronów = = = MMENT DIPLWY µ 6. Struktur rezonansowych przedstawiających układy o bardzo dużej energii nie bierze się pod uwagę, np PLARNŚĆ ZĄSTEZEK MMENT DIPLWY µ jest to iloczyn wielkości ładunku Q na krańcu dipola cząsteczkowego oraz odległości między ładunkami r l l l l µ = 0 µ = Q r 1D = m µ = 1.85 D N µ = 1.47 D GEMETRIA ZĄSTEZEK VSEPR Valence Shell Electron-Pair Repulsion (Gillespie 1957) 1. Rozważana cząsteczka/jon jest zbudowana z atomu centralnego, kowalencyjnie związanego z co najmniej dwoma atomami lub grupami atomów. Rozważane są wszystkie walencyjne pary elektronowe atomu centralnego; rozróżnia się : Pary elektronowe wiążące elektrony biorące udział w wiązaniu kowalencyjnym Pary elektronowe niewiążące 3. Par elektronowe będą przyjmowały takie ułożenie w przestrzeni, aby zminimalizować wzajemne oddziaływania odpychające 3

4 bszar przestrzeni, w którym prawdopodobieństwo znalezienia się elektronu jest największe określa się zwyczajowo RBITALEM RBITALE ATMWE różnią się: kształtem wielkością energią elektronów opisywanych przez dany orbital Poziom Podpoziom konfiguracja elektronowa energetyczny przy max. obsadzeniu (1) K s e - () L s, p p 6 8e - (3) M s, p, d 3s 3p 6 3d 10 18e - (4) N s, p, d, f 4s 4p 6 4d 10 4f 14 3e - ENERGIA 4s < 4p < 4d < 4f RBITALE ATMWE RBITALE ATMWE ZASADY BSADZANIA RBITALI PRZEZ ELEKTRNY płaszczyzna nodalna 1. rbital może być zajmowany co najwyżej przez dwa elektrony o przeciwnych spinach zakaz Pauli ego. Następny orbital jest obsadzany wtedy, gdy zajęte są orbitale o niższej energii płaszczyzna nodalna 3. bsadzanie orbitali o takiej samej energii następuje zgodnie z regułą unda, tzn. elektrony zapełniają tak orbitale, aby jak największa liczba elektronów była niesparowana p y p 4

5 RBITALE ATMWE RBITALE ZĄSTEZKWE MLEKULARNE p 6 p 7N p 3 8 p 4 e - 3e - 4e - p x p y p z p x p y p z p x p y p z 1. Każda para elektronów jest zlokalizowana w pobliżu jąder. Kształt orbitali molekularnych i ich wzajemne rozmieszczenie wynika z kształtu i rozmieszczenia przestrzennego orbitali atomowych atomów wchodzących w skład cząsteczki σ σ RBITAL ANTYWIĄŻĄY σ E 18 kj mol -1 ENERGIA UWALNIANA PDZAS TWRZENIA WIĄZANIA ENERGIA ABSRBWNA PDZAS PĘKANIA WIĄZANIA RBITAL WIĄŻĄY σ 5

6 RBITALE SYBRYDYZWANE π* M antywiążący 4 orbitale p π π M wiążący ENERGIA ząsteczka symetryczna Wiązania są równocenne; o takiej samej długości i mocy Kąty walencyjne wynoszą 109º8 orbitale p π 6 p p 6 p sp 3 p x p y p z 4 YBRYDYZAJA p x p y p z 4 sp 3 YBRYDYZAJA TETRAEDRYZNA 6

7 STRUKTURA ETANU 5B 6 p x p y p z węgiel sp 3 węgiel sp 3 YBRYDYZAJA wiązanie σ wiązanie σ 3 sp p YBRYDYZAJA TRYGNALNA STAN PDSTAWWY p STAN WZBUDZNY p sp STAN sp - SYBRYDYZWANY STRUKTURA ETENU p RBITAL wiązanie σ przeniesienie elektronu hybrydyzacja wiązanie σ wiązanie π płaszczyzna nodalna 7

8 4Be p STAN PDSTAWWY STAN WZBUDZNY p STAN sp - SYBRYDYZWANY p x p y p z sp YBRYDYZAJA hybrydyzacja 180 sp p YBRYDYZAJA DYGNALNA STRUKTURA ETYNU wiązanie σ 1.06 A 1.09 A 1.10 A wiązanie π wiązanie π wiązanie σ 1.0 A 1.34 A 1.54 A 8