Tvary molekul Mezimolekulov sly Co ovlivuje tvar molekul

Tvary molekul Mezimolekulové síly

Co ovlivňuje tvar molekul: §U dvouatomových molekul je tvar jednoznačný a jiné možnosti se nenabízí. H 2 F 2 CO §Ale už u tříatomových molekul nalezneme více možných tvarů. Příklad: molekula CO 2 Který tvar bude tedy pro molekulu výhodnější?

Co ovlivňuje tvar molekul: §Víte, že se elektrony (nesoucí záporný náboj) vzájemně odpuzují. §Každá vazba i volný elektronový pár představuje určité zhuštění elektronů. §Proto zaujímá molekula takový tvar, aby tato „zhuštění“ byla co nejdále od sebe (každý vázaný atom měl co nejvíce prostoru). Příklad: molekula CO 2 Z centrálního atomu molekuly CO 2, tedy uhlíku, vychází pouze 2 dvojné vazby. O═C═O Výhodnější prostorové uspořádání proto bude LINEÁRNÍ MOLEKULA.

Úloha: §Sestavte modely molekul: 1)CCl 4 2)CO 2 3)PCl 5 4)BF 3 5)SF 6 §Přiřaďte tvarům molekul názvy: • LINEÁRNÍ MOLEKULA • ROVNOSTRANNÝ TROJÚHELNÍK • TETREDR (=pravidelný čtyřstěn) • TRIGONÁLNÍ BIPYRAMIDA (=trojboký dvojjehlan) • OKTAEDR (=pravidelný osmistěn) §K jednotlivým názvům si načrtněte příslušný tvar.

Základní tvary molekul: (Řešení předchozí úlohy) LINEÁRNÍ MOLEKULA Příklad: CO 2 TETRAEDR Příklad: CCl 4 TROJÚHELNÍK Příklad: BF 3 TRIGONÁLNÍ BIPYRAMIDA Příklad: PCl 5 OKTAEDR Příklad: SF 6

Tvar molekuly a volné elektronové páry: 2 s Příklad: MOLEKULA VODY O §Už víte, že Lewisův vzorec o tvaru molekuly nic nevypovídá: O H 2 px 2 p. Y 2 p. Z H O H H H §Musíme Podle počtu ale počítat vazeb bychom i s volnými mohli elektronovými usoudit, že molekula páry, které také vody zaujmou bude mít určitý lineární prostor tvara: ovlivní tvar molekuly: §Ve skutečnosti tedy musíme uvažovat tvar tetraedru. Do dvou vrcholů směřují vazby s vodíky a do dvou volné elektronové páry: • Tento tvar nazýváme LOMENÁ MOLEKULA: H

Tvar molekuly a volné elektronové páry: Příklad: MOLEKULA AMONIAKU §I v případě amoniaku musíme uvažovat přítomnost volného elektronového páru: 2 s 2 px 2 p. Y 2 p. Z N 3 x. H §Tvar molekuly opět odvodíme od tetraedru. Vazby s vodíky směřují do dvou vrcholů tetraedru a do zbylého vrcholu směřuje volný pár: • Tento tvar nazýváme TRIGONÁLNÍ PYRAMIDA:

Řešení: Úloha: Sestavte modely molekul SO 3, CH 4, SO 2 a H 2 S. Co mají jednotlivé molekuly společného a čím se liší? Pojmenujte tvary těchto molekul. MODELY Tvary odvozené od tetraedru Tvary odvozené od trojúhelníku CH 4 SO 3 NÁZVY TVARY VOLNÉ PÁRY TETRAEDR H 2 S TROJÚHELNÍK SO 2 VOLNÉ PÁRY LOMENÁ MOLEKULA

Vlastnosti vazby: Prostorové uspořádání vazby je kromě tvaru molekuly charakterizováno DÉLKOU VAZBY a VAZEBNÝM ÚHLEM. Délka vazby: Délku vazby ovlivňuje: • druh vázaných atomů MOLEKULA H 2 F 2 HF CO VAZEBNÁ DÉLKA 74 pm 144 pm 92 pm 113 pm • povaha chemické vazby VAZBA jednoduchá C C dvojná C C trojná C C VAZEBNÁ DÉLKA 154 pm 133 pm 121 pm Délka vazby se zpravidla udává v pm (=pikometry): 1 pm = 10 -12 m

Energie vazby: S délkou vazby souvisí VAZEBNÁ ENERGIE, vyjadřující pevnost vazby. S rostoucí délkou vazby energie obvykle klesá. Z hodnot • Je tovenergie, tabulce můžeme kterou je například třeba dodat usoudit, k roztržení že molekula vazby. dusíku je mimořádně stálá a trojná vazba v molekule N 2 ( |N≡N|) je velmi pevná. • Zároveň je to také energie, která se uvolní při vzniku vazby. Molekula Vazebná energie (kj. mol-1) Délka vazby (pm) H 2 436 74, 1 N 2 945 110, 0 Cl 2 243 199, 1 I 2 151 266, 9 HCl 432 128, 4 HI 298 162, 0 NO 632 115, 4 CO 1076 113, 1 Udává se energie vztažená na 1 mol vazby, tedy v jednotkách „kilojoule na mol“.

Vazebný úhel: Už víte, že tvar molekuly odpovídá snaze vazeb, být co nejdál od sebe. Proto má úhel mezi dvěma vazbami (VAZEBNÝ ÚHEL) vždy největší možnou hodnotu. CO 2 SO 3 1200 1800 Opět pozor. U molekul, jako je například voda, ovlivní vazebný úhel přítomnost volných elektronových párů. H 2 O 1050

Závěr: Tvar molekul je dán snahou každého vázaného atomu, ale i volného elektronového páru, mít co nevětší prostor. Základní tvary: LINEÁRNÍ MOLEKULA TROJÚHELNÍK TETRAEDR TRIGONÁLNÍ BIPYRAMIDA S tvarem molekuly souvisí také délka vazby a vazebný úhel. Pevnost vazby vyjadřuje vazebná energie. OKTAEDR