Zaliczenie przedmiotu: 17.12.2010 21.01.2011. - ocena pozytywna z ćwiczeń jest warunkiem koniecznym przystąpienia do egzaminu



Podobne dokumenty
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.

Zaliczenie przedmiotu: ocena pozytywna z ćwiczeń jest warunkiem koniecznym przystąpienia do egzaminu

Zaliczenie przedmiotu:

1 i 2. Struktura elektronowa atomów, tworzenie wiązań chemicznych

Geometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych.

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych

Atomy wieloelektronowe

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas I LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

Spis treści. Metoda VSEPR. Reguły określania struktury cząsteczek. Ustalanie struktury przestrzennej

Elektronowa struktura atomu

Fizyka atomowa r. akad. 2012/2013

3. Cząsteczki i wiązania

Wykład przygotowany w oparciu o podręczniki:

Inżynieria Biomedyczna. Wykład XII

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

RJC. Wiązania Chemiczne & Slides 1 to 39

Ligand to cząsteczka albo jon, który związany jest z jonem albo atomem centralnym.

Orbitale typu σ i typu π

3. Cząsteczki i wiązania

Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe

Wiązania jonowe występują w układach złożonych z atomów skrajnie różniących się elektroujemnością.

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek

Wykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Zasady obsadzania poziomów

Podstawy chemii obliczeniowej

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.)

Wykład z Chemii Ogólnej

Wykład 5 XII 2018 Żywienie

Wewnętrzna budowa materii

Konwersatorium 1. Zagadnienia na konwersatorium

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Inne koncepcje wiązań chemicznych. 1. Jak przewidywac strukturę cząsteczki? 2. Co to jest wiązanie? 3. Jakie są rodzaje wiązań?

Liczby kwantowe n, l, m l = 0 l =1 l = 2 l = 3

Budowa atomu. Wiązania chemiczne

Dlaczego sacharoza (cukier trzcinowy) topi się w temperaturze 185 C, podczas

Stany skupienia materii

2. Właściwości kwasowo-zasadowe związków organicznych

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB)

Wiązania kowalencyjne

3. Jaka jest masa atomowa pierwiastka E w następujących związkach? Który to pierwiastek? EO o masie cząsteczkowej 28 [u]

Temat 1: Budowa atomu zadania

CHEMIA WARTA POZNANIA

Na rysunku przedstawiono fragment układu okresowego pierwiastków.

b) Pierwiastek E tworzy tlenek o wzorze EO 2 i wodorek typu EH 4, a elektrony w jego atomie rozmieszczone są na dwóch powłokach elektronowych

zaprezentowana w 1940 roku (Sidgwick i Powell). O budowie przestrzennej cząsteczki decyduje łączna liczba elektronów walencyjnych wokół atomu

Teoria VSEPR. Jak przewidywac strukturę cząsteczki?

Wrocław dn. 23 listopada 2005 roku

Anna Grych Test z budowy atomu i wiązań chemicznych

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW

Temat Ocena dopuszczająca Ocena dostateczna Ocena dobra Ocena bardzo dobra Ocena celująca. Uczeń:

Wiązania. w świetle teorii kwantów fenomenologicznie

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

Wykład 16: Atomy wieloelektronowe

Struktura elektronowa

TEORIA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

Budowa atomu Poziom: podstawowy Zadanie 1. (1 pkt.)

Elementy teorii powierzchni metali

Fizyka Ciała Stałego. Struktura krystaliczna. Struktura amorficzna

S. Baran - Podstawy fizyki materii skondensowanej Wiązania chemiczne w ciałach stałych. Wiązania chemiczne w ciałach stałych

Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr.

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej jedną z dwóch metod (teorii): metoda wiązań walencyjnych (VB)

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin

Teoria Orbitali Molekularnych. tworzenie wiązań chemicznych

8. Delokalizacja elektronów i reaktywność dienów sprzężonych

KARTA PRZEDMIOTU. Informacje ogólne WYDZIAŁ MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZY. SZKOŁA NAUK ŚCISŁYCH UNIWERSYTET KARDYNAŁA STEFANA WYSZYŃSKIEGO W WARSZAWIE

Cząsteczki. 1.Dlaczego atomy łącz. 2.Jak atomy łącz. 3.Co to jest wiązanie chemiczne? Jakie sąs. typy wiąza

WYKŁAD 3 CZĄSTECZKI WIELOATOMOWE ZWIĄZKI WĘGLA

Test sprawdzający z chemii do klasy I LO i technikum z działu Budowa atomu i wiązania chemiczne

CHEMIA 1. INSTYTUT MEDICUS Kurs przygotowawczy na studia medyczne kierunek lekarski, stomatologia, farmacja, analityka medyczna ATOM.

2. WIĄZANIA CHEMICZNE, BUDOWA CZĄSTECZEK. Irena Zubel Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechnika Wrocławska (na prawach rękopisu)

Elektronowa struktura atomu

Propozycje metod godzin. (fragmenty zapisane kursywą dotyczą. podręcznik teoria budowy atomu. łączenie nazwisk uczonych z ich teoriami

Atomy wieloelektronowe i cząsteczki

Zadanie 1. (1 pkt). Informacja do zada 2. i 3. Zadanie 2. (1 pkt) { Zadania 2., 3. i 4 s dla poziomu rozszerzonego} zania zania Zadanie 3.

1. Budowa atomu. Układ okresowy pierwiastków chemicznych

1. Budowa atomu. Układ okresowy pierwiastków chemicznych

Wykład z Chemii Ogólnej

Układ okresowy pierwiastków

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1

Jeśli teraz nasz związek, chlorek glinu, ulegnie dysocjacji elektrolitycznej, rozpadnie się na jony według równania:

Zadanie 2. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach

Wymagania edukacyjne z chemii Zakres rozszerzony

O WIĄZANIACH CHEMICZNYCH W SZKOLE PODSTAWOWEJ

Budowa atomu. Izotopy

Podział ciał stałych ze względu na strukturę atomowo-cząsteczkową

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

1. Budowa atomu. Układ okresowy pierwiastków chemicznych

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków

Nazwy pierwiastków: ...

2

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

26 Okresowy układ pierwiastków

Transkrypt:

1. J. D. aserio, M.. Roberts EMIA RGANIZNA, PWN Warszawa, 1969 2. R. T.Morrison, R. N. Boyd EMIA RGANIZNA, PWN Warszawa, 1997 3. J. McMurry EMIA RGANIZNA, PWN Warszawa, 2002 4. R. M.Silverstein,. X. Webster, D. J. Kiemle SPEKRSKPWE METDY INDENTYIKAJI ZWIĄZKÓW RGANIZNY, PWN Warszawa, 2007 KLKWIUM 12.11.2010 17.12.2010 21.01.2011 obejmuje materiał wykładowy przedstawiony odpowiednio do dnia 5.11.10, 10.12.10 oraz 14.01.10 godz. 10.15 i Audytorium im. Potyrały Zaliczenie przedmiotu: - ocena z ćwiczeń wynika z sumy punktów uzyskanych na kolokwiach wykładowych i sprawdzianach ćwiczeniowych na ocenę pozytywną niezbędne jest zgromadzenie co najmniej 50% punktów - ocena pozytywna z ćwiczeń jest warunkiem koniecznym przystąpienia do egzaminu STRUKTURA I WIĄZANIA W ZWIĄZKA RGANIZNY STRUKTURA I WIĄZANIA W ZWIĄZKA RGANIZNY Poznawanie względnego rozmieszczenia atomów w cząsteczce 1. Atomy pierwiastków występujących w związkach organicznych biorą udział w określonej liczbie wiązań, np. atomy węgla czterowiązalne atomy tlenu dwuwiązalne Poznawanie reakcji chemicznych atomy wodoru i halogenów jednowiązalne l 2. Atomy węgla są zdolne do tworzenia wiązań pomiędzy sobą WIĄZANIA pojedyncze podwójne potrójne

IZMERIA IZMERY różne związki chemiczne o takim samym wzorze sumarycznym 2 6 3 2 etanol IZMERIA 3 3 eter dimetylowy 3 2 etanol 3 3 eter dimetylowy temp. wrzenia [ ] 78.5-24.9 temp. topnienia [ ] - 117.3-138 reakcja z Na wydziela się 2 brak reakcji IZMERY KNSTYTUYJNE różne związki chemiczne o takim samym wzorze sumarycznym, ale różniące się konstytucją (sposobem połączenia atomów ze sobą) STRUKTURA I WIĄZANIA W ZWIĄZKA RGANIZNY SYNTETYZNY JEDWAB nylon, rayon DDATKI D ŻYWNŚI TWRZYWA SZTUZNE barwniki ENZYMY RMNY BIAŁKA WĘGLWDANY teflony sztuczne słodziki LIPIDY polistyren poliuretany polipropylen SYNTETYZNE ZWIĄZKI RGANIZNE konserwanty sztuczne środki zapachowe 3 3 KWASY NUKLEINWE PALIWA LEKI TESTSTERN męski hormon płciowy SYNTETYZNE GUMY

WIĄZANIA EMIZNE oddziaływanie pomiędzy atomami warunkujące powstanie trwałych pod względem chemicznym cząsteczek 1916 r. G. N. LEWIS (University of alifornia, Berkeley) W. KÖSSEL (Uniwersität München) WIĄZANIE JNWE elektrostatyczne przyciąganie przeciwnie naładowanych ładunków elektrycznych WIĄZANIE KWALENYJNE tworzy się przez uwspólnienie elektronów obu atomów biorących udział w wiązaniu WIĄZANIA JNWE występuje pomiędzy atomem metalu o małej wartości energii jonizacji, a atomem niemetalu o dużej ujemnej wartości powinowactwa elektronowego KATIN 11 Na 2 2 2p 6 3s 1-1e - Na + : 2 2 2p 6 [Ne] ANIN 17 l 2 2 2p 6 3s 2 3p 5 +1e - l - : 2 2 2p 6 3s 2 3p 6 [Ar] WIĄZANIA JNWE WIĄZANIA JNWE występuje pomiędzy dwoma atomami: jednym o niskim potencjale jonizacyjnym oraz drugim o dużym powinowactwie elektronowym ELEKTRUJEMNŚĆ KILKU WYBRANY PIERWIASTKÓW Nal MgS 4 Na 3 N 4 l Na Li Be B N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Na Mg Al. Si P S l 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 K 0.8 2.8 WZRST ELEKTRUJEMNŚI WZRST ELEKTRUJEMNŚI Br związki krystaliczne o wysokich temp. topnienia i wrzenia dla Nal tt. 801 i tw. 1413

WIĄZANIA KWALENYJNE ATMWE PWINWATW ELEKTRNWE jest to miara dążenia wyizolowanego atomu w fazie gazowej do przyłączenia elektronu ATMWA ENERGIA JNIZAJI jest to ilość energii potrzebna do usunięcia elektronu z wyizolowanego atomu w fazie gazowej tworzy się poprzez uwspólnienie elektronów obu atomów biorących udział w wiązaniu chemicznym dwa atomy tego samego pierwiastka para elektronów należy w równym stopniu do każdego z atomów tworzących wiązanie :: + :: ::: WZÓR STRUKTURALNY LEWISA WIĄZANIA KWALENYJNE tworzy się poprzez uwspólnienie elektronów obu atomów biorących udział w wiązaniu chemicznym dwa atomy różnych pierwiastków o zbliżonym powinowactwie elektronowym para elektronów jest przesunięta w stronę atomu bardziej elektroujemnego :: + 2 :: WIĄZANIE KWALENYJNE SPLARYZWANE δ+ δ+ WZÓR STRUKTURALNY LEWISA l Br WIĄZANIE KWALENYJNE SPLARYZWANE δ+ δ+ δ+ N N N B δ+ B δ+ = =

WIĄZANIE KWALENYJNE WIĄZANIE EMIZNE WIĄZANIE JNWE WIĄZANIE KWALENYJNE SPLARYZWANE PLARNŚĆ WIĄZANIA jest spowodowana różnicą elektroujemności atomów biorących udział w wiązaniu chemicznym δ+ ELEKTRUJEMNŚĆ jest to zdolność atomu do przyciągania elektronów w wiązaniu chemicznym X X X Y X + Y - Pauling przyjął elektroujemność równą 4 dla atomu fluoru WIĄZANIE KWALENYJNE SPLARYZWANE 2.5 dla atomu węgla ARAKTER JNWY WIĄZANIA 2.5 dla atomu węgla ŁADUNEK RMALNY pierwiastek o mniejszej elektroujemności od węgla < 2.5 < pierwiastek o większej elektroujemności od węgla 3 N Li 2.5 2.1 Li 1.0 δ 2.5 2.1 l 3.0 l +δ ŁADUNEK RMALNY DDATNI ŁADUNEK RMALNY = ŁADUNEK RMALNY UJEMNY liczba e - walencyjnych w atomie wolnym liczba e - walencyjnych w atomie związanym

ŁADUNEK RMALNY ŁADUNEK RMALNY = ŁADUNEK RMALNY = liczba e - walencyjnych liczba e - walencyjnych w atomie wolnym 1 2 liczby e - wiążących liczba e - walencyjnych w atomie związanym liczba e - niewiążących ŁADUNEK RMALNY +1 0 N -1 dla N e - walencyjne 6 6 5 e - wiążące 2 4 8 e - niewiążące 6 4 0 ŁADUNEK RMALNY -1 0 +1 ŁADUNEK RMALNY = 6-2/2-6 = -1 ŁADUNEK RMALNY = 6-4/2-4 = 0 ŁADUNEK RMALNY = 5-8/2-0 = +1 GRUPA +1 0-1 3 B B 3 STRUKTURY LEWISA bliczamy ogólną liczbę elektronów walencyjnych atomów wchodzących w skład cząsteczki 4 5 6 7 N N N N N N N N X X X X =, l, Br, I 4 + 3(1) + 7 = 14 elektronów 3 Pary elektronów umieszczamy pomiędzy atomami tak, aby połączyć wszystkie atomy wchodzące w skład cząsteczki. 14-4(2) = 6 elektronów Pozostające elektrony umieszcza się jako niewiążące pary elektronów tak, aby każdy z atomów posiadał oktet elektronowy 6 : 2 = 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 okresu 3 i wyższych (dysponują orbitalami d) mogą przyjmować więcej niż 8 elektronów, tzw. rozszerzony oktet elektronowy S 1.34Å 2-3 2-3 2-3 = 1.2Å 1.28Å PDSTAWWE REGUŁY PISANIA STRUKTUR REZNANSWY 1. Struktury graniczne nie istnieją realnie łączymy je za pomocą 2. Wszystkie struktury rezonansowe różnią się między sobą położeniem elektronów π oraz elektronów niewiążących + + + 3 = 2 3 = 2 2 = 2 2 3. Wszystkie struktury rezonansowe muszą być strukturami typu Lewisa 4. Wszystkie atomy należące do układu zdelokalizowanego powinny leżeć w jednej płaszczyźnie 5. Wszystkie struktury rezonansowe muszą mieć taką samą liczbę sparowanych elektronów 2 = = 2 2 = 2 suma polarności poszczególnych wiązań oraz rozmieszczenie wolnych, niewiążących par elektronowych w cząsteczce PLARNŚĆ ZĄSTEZEK MMENT DIPLWY µ 6. Struktur rezonansowych przedstawiających układy o bardzo dużej energii nie bierze się pod uwagę, np. - 3 3 +

PLARNŚĆ ZĄSTEZEK MMENT DIPLWY µ jest to iloczyn wielkości ładunku Q na krańcu dipola cząsteczkowego oraz odległości między ładunkami r GEMETRIA ZĄSTEZEK VSEPR Valence Shell Electron-Pair Repulsion (Gillespie 1957) µ = Q r 1D = 3.336 10-30 m 1. Rozważana cząsteczka/jon jest zbudowana z atomu centralnego, kowalencyjnie związanego z co najmniej dwoma atomami lub grupami atomów µ = 1.85 D 2. Rozważane są wszystkie walencyjne pary elektronowe atomu centralnego; rozróżnia się : l l l l µ = 0 N Pary elektronowe wiążące elektrony biorące udział w wiązaniu kowalencyjnym Pary elektronowe niewiążące 3. Pary elektronowe będą przyjmowały takie ułożenie w przestrzeni, aby zminimalizować wzajemne oddziaływania odpychające µ = 1.47 D Poziom Podpoziom konfiguracja elektronowa energetyczny przy max. obsadzeniu 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 (1) K s 2 (2) L s, p 2 2p 6 (3) M s, p, d 3s 2 3p 6 3d 10 (4) N s, p, d, f 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 ENERGIA 4s < 4p < 4d < 4f 2e - 8e - 18e - 32e -

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 2. 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 2p y 2p RBITALE ATMWE RBITALE ZĄSTEZKWE MLEKULARNE 2p 6 2 2 2p 2 7 N 2 2 2p 3 8 2 2 2p 4 2e - 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 2. Kształt orbitali molekularnych i ich wzajemne rozmieszczenie wynika z kształtu i rozmieszczenia przestrzennego orbitali atomowych atomów wchodzących w skład cząsteczki

σ 2 2 σ RBITAL ANTYWIĄŻĄY σ E 2 2 218 kj mol -1 ENERGIA UWALNIANA PDZAS TWRZENIA WIĄZANIA ENERGIA ABSRBWNA PDZAS PĘKANIA WIĄZANIA RBITAL WIĄŻĄY σ RBITALE SYBRYDYZWANE π* M antywiążący 4 2 orbitale p ENERGIA ząsteczka symetryczna π π M wiążący Wiązania są równocenne; o takiej samej długości i mocy Kąty walencyjne wynoszą 109º28 2 orbitale p π 6 2 2 2p 2 4 1 1

6 2 2 2p 2 6 2 2 2p 2 4 1 1 4 sp 3 2p x p y p z 4 YBRYDYZAJA 2p x p y p z 4 sp 3 YBRYDYZAJA TETRAEDRYZNA STRUKTURA ETANU 5 B 6 2p x p y p z węgiel sp 3 węgiel sp 3 YBRYDYZAJA wiązanie σ wiązanie σ 3 sp 2 2p YBRYDYZAJA TRYGNALNA

STAN PDSTAWWY 2p STAN WZBUDZNY 2p sp 2 STAN sp 2 - SYBRYDYZWANY STRUKTURA ETENU p RBITAL wiązanie σ przeniesienie elektronu hybrydyzacja wiązanie σ wiązanie π płaszczyzna nodalna 4 Be 2p STAN PDSTAWWY STAN WZBUDZNY 2p STAN sp - SYBRYDYZWANY 2p x p y p z sp YBRYDYZAJA hybrydyzacja 180 2 sp 2p YBRYDYZAJA DYGNALNA

STRUKTURA ETYNU wiązanie σ 1.06 A 1.09 A 1.10 A wiązanie π wiązanie π wiązanie σ 1.20 A 1.34 A 180 118 1.54 A 109.5