wykład z chemii ogólnej · budowa czĄsteczek dwuatomowych e czĄsteczki wodoru i helu...
Post on 10-Aug-2020
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Wykład z Chemii Ogólnej
Część 2Budowa materii: od atomów do układów molekularnych
2.2. BUDOWA CZĄSTECZEK
Katedra i Zakład Chemii FizycznejCollegium Medicum w Bydgoszczy
Uniwersytet Mikołaja Kopernika w ToruniuProf. dr hab. n.chem. Piotr Cysewski
piotr.cysewski@cm.umk.pl
www.chemfiz.cm.umk.pl/dydaktyka
BUDOWA CZĄSTECZEKBudowa cząsteczki: Kształt cząsteczki Konfiguracja elektronowa Ilość i rodzaj wiązań Długość wiązań Kąt wiązania Energia wiązania
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 22.2. Elementy budowa materii
Typy orbitali molekularnych
Orbitale atomowe Orbitale molekularne
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 32.2. Elementy budowa materii
Typy orbitali molekularnych
Orbitale atomowe Orbitale molekularne
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 42.2. Elementy budowa materii
Typy orbitali molekularnych
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 52.2. Elementy budowa materii
+
+
*
2p + 2p 2p
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCHCZĄSTECZKI WODORU I HELU (HIPOTETYCZNEJ)
E
1s
1s*
1s 1s
E
1s
1s*
1s 1s
Rząd wiązania = 1/2 (liczba elektronów wiążących – liczba elektronów antywiążących)
H2 = 1/2 (2 - 0) = 1He2 = 1/2 (2 - 2) = 0molekuła niestabilna (nie istnieje)
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 62.2. Elementy budowa materii
CZĄSTECZKA AZOTU: N2
Konfiguracja elektronowa cząsteczki azotu:
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 72.2. Elementy budowa materii
2s
2s
2p2p
2s
E2s*
2p
2p*
2p
2p*
N2 jest diamagnetykiem
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
CZĄSTECZKA AZOTU: N2
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 82.2. Elementy budowa materii
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
CZĄSTECZKA TLENU: O2
Konfiguracja elektronowa cząsteczki tlenu:
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 92.2. Elementy budowa materii
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
2s
2s
2p2p
2s
E
2s*
2p
2p*
2p
2p*
O2 jest paramagnetykiemCZĄSTECZKA TLENU: O2
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 102.2. Elementy budowa materii
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
Konfiguracja elektronowa cząsteczki
tlenu:
Multipletowość:
M = 2S + 1
Reagujące cząsteczki m muszą być o tej samej
multipletowości !
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 112.2. Elementy budowa materii
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
Co jest źródłem energii w procesach życiowych komórek?
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 132.2. Elementy budowa materii
CZĄSTECZKA FLUOROWODORU: HF
PRZYKŁAD CZĄSTECZEK HETEROATOMOWYCH
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 152.2. Elementy budowa materii
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 162.2. Elementy budowa materii
CZĄSTECZKA TLENKU WĘGLA: CO
2s
2s
2p
2p
2s
E2s*
2p
2p*
2p
2p*
C OCO
struktura o niewielkim momencie dipolowym, mimo
dość znacznej różnicy elektroujemności pomiędzy
atomami węgla i tlenu.
BUDOWA CZĄSTECZEK DWUATOMOWYCH
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 172.2. Elementy budowa materii
Budowa cząsteczek wieloatomowych HYBRYDYZACJA
Przestrzenne rozmieszczenie orbitali zhybrydyzowanych
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 182.2. Elementy budowa materii
cząsteczka metanu jest apolarna
Budowa cząsteczek wieloatomowych
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 192.2. Elementy budowa materii
CZĄSTECZKA ETANU
Budowa cząsteczek wieloatomowych
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 202.2. Elementy budowa materii
Budowa cząsteczek wieloatomowych
CZĄSTECZKA AMONIAKU NH3
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 212.2. Elementy budowa materii
Budowa cząsteczek wieloatomowych
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 222.2. Elementy budowa materii
INNE CZĄSTECZKI ELEKTRONOWE
cis - 1,2 dichloroethylene trans - 1,2 dichloroethylene
Budowa cząsteczek wieloatomowych
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 242.2. Elementy budowa materii
MOLEKULARNE ORBITALE ZDELOKALIZOWANE
Budowa cząsteczek wieloatomowych
Budowa cząsteczek wieloatomowych
CZĄSTECZKA ETINU (ACETYLENU)
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 262.2. Elementy budowa materii
TEORIA VSEPR
Obliczanie liczby przestrzennej
PW - liczba par elektronowych tworzących wiązanie i jest równa liczbie atomów B jest przyłączonych do atomu centralnego A
WPE - liczba wolnych par elektronowych atomu centralnego. Oblicza się ją odejmując od liczby elektronów walencyjnych atomu centralnego A, taką liczbę elektronów, jaka jest potrzebna do uzupełnienia konfiguracji wszystkich atomów B i dzieli się przez 2
WPE = 1/2 [liczby elektronów walencyjnych atomu A pomniejszona o liczbę elektronów potrzebną do uzupełnienia oktetów (lub dubletów dla wodoru) dla n atomów B]
np.: dla PCl5 PW = 5, dla COCl2 PW = 3, dla SO4-2 PW = 4
Budowa cząsteczek wieloatomowych
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 272.2. Elementy budowa materii
Związek liczby przestrzennej z kształtem cząsteczkiDla jonów ujemnych zwiększa się, a dla jonów dodatnich zmniejsza się liczbę elektronów walencyjnych o ładunek jonu.
Budowa cząsteczek wieloatomowych
Struktury przestrzenne cząsteczek typu ABn bez wolnych par elektronowych przy atomie centralnym.
Struktura cząsteczek w zależności od ilości wiążących i wolnych par A - atom centralny, B - ligandy, E - wolne pary elektronowe
Przykładowe pytania
Co sądzisz o momentach dipolowych cząsteczek:
H2,O2,CO,N2?
A. są równe zeru B. są równe zeru dla H2 i O2
C. są różne od zera D. są równe zeru dla O2,H2,N2.
Jon NH4+ ma kształt:
A. tetraedyczny B. liniowyC. trygonalny D. żaden z powyższych
Odp.D
Odp.A
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 312.2. Elementy budowa materii
Rysunki obrazują powstawanie orbitali molekularnych:
Przykładowe pytania
odp. D
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 322.2. Elementy budowa materii
A. 2B. 3C. 4D. 5E. 6
odp. E
W poniższej cząsteczce cukru prostego wskaż ilość atomów węgla o liczbie przestrzenne 4 (hybrydyzacja sp3)
Które z poniższych zdań jest prawdziwe:
A. wiązania C - C jest krótsze od wiązania C = CB. wiązanie C = C jest dłuższe od wiązania C C C. promień jonu Mg2+ jest większy od promienia atomu MgD. promień atomu Cl jest mniejszy od promienia jonu Cl-
odp. B, D
Przykładowe pytania
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 332.2. Elementy budowa materii
Przykładowe pytania
Jaka jest liczba przestrzenna atomów 2 i 3 dla poniższego związku?
A. 1B. 2C. 3D. 4E. 5
odp. D
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej str. 2.2 / 342.2. Elementy budowa materii
top related