Graf závislosti energie atomů na jejich vzdálenosti při vzniku chemické vazby

 celková energie systému = výslednice sil

 přitažlivé síly

 odpudivé síly

E může nabývat kladných i záporných hodnot  záleží, zda mezi atomy převládají přitažlivé či odpudivé síly

• při přibližování atomů dochází k interakci  v určitém okamžiku nastane stav, kdy se zdá, že se atomy ani nepřitahují, ani neodpuzují (ve skutečnosti kmitají kolem svých rovnovážných bodů) … atomy jsou v nejstabilnější poloze  mají nejnižší společnou energii E_v a jsou od sebe v rovnovážné mezijaderné vzdálenosti r₀ (střední vzdálenost jader vázaných atomů)

V poloze r₀ dochází mezi atomy ke vzniku nejpevnější chemické vazby.

Podmínky vzniku chemické vazby

- atomy se musí přiblížit tak, aby, se překryly valenční orbitaly

- elektrony v orbitalech musí být uspořádány tak, aby z nich mohly vzniknout vazebné elektronové páry

- délka vazby = vzdálenost jader atomů vázaných v molekule

Z názornění vzniku chemické vazby (př./ molekula H₂)

1. pomocí překryvů prostorových útvarů valenčních orbitalů

2. pomocí spojnice rámečků (spojnice znázorňuje překrytí orbitalů)

3. valenční čárkou (znázorňuje vazebný elektronový pár): H-H

 Rozdělení vazeb podle násobnosti

a) jednoduchá – na vzniku se podílí od každého z vázaných atomů jeden valenční elektron

b) dvojná – na vzniku se podílejí od každého z vázaných atomů dva valenční elektrony

c) trojná – na vzniku se podílejí od každého z vázaných atomů tři valenční elektrony

Pro většinu případů platí:

- jednoduchá vazba:

- dvojná vazba: :

- trojná vazba:

Vaznost – je číslo udávající, kolik kovalentních vazeb (vazebných el. párů) atom vytváří s jinými atomy

Pevnost chemické vazby – roste s její násobností

- je dána vazebnou energií (vazebná E úzce souvisí s délkou vazby, která je rovna vzdálenosti jader atomů spojených vazbou; vazebná E srovnatelných vazeb zpravidla klesá s jejich rostoucí délkou)

- závisí na povaze vázaných atomů, je však ovlivněna i sousedními atomy

 Typy chemických vazeb

1.) Kovalentní vazba

- vznikne překrytím orbitalů obsahujících vždy jeden elektron

- vzniká sdílením 2,4 nebo 6 elektronů za vzniku jednoduché, dvojné nebo trojné vazby

2.) Koordinačně kovalentní vazba (donor akceptorová, dativní)

- vznikne překrytím orbitalu obsahujících elektronový pár s orbitalem prázdným (vakantním)

- donor (dárce) – atom poskytující vazebný elektronový pár

- akceptor (příjemce) – atom poskytující prázdný valenční orbital

Rozdíl mezi kovalentní a koordinačně kovalentní vazbou je pouze ve způsobu vzniku. Vlastnosti mají stejné.

3.) Vazba

- vzniká překrytím dvou orbitalů (s a p a lineárním překryvem dvou p orbitalů) na spojnici jader – tato spojnice se pak stává osou vazby

- největší hustota vazebného elektronového oblaku se nachází na spojnici jader obou vázaných atomů

4.) Vazba

- vzniká tzv. bočním překryvem orbitalů p, d nebo p a d

- největší hustota vazebného elektronového oblaku je symetricky rozložena mimo spojnici obou jader

- vzniká vždy až po vytvoření vazby

5.) Kovová vazba

- i kovy tvoří mřížku, ale mají málo valenčních elektronů

- proto v rámci krystalické mřížky dojde k odtržení valenčních elektronů, vytvoří se tzv. elektronový oblak, což je zárukou vodivosti kovu

- typy mřížek: šesterečná = hexagonální

krychlová = kubická (plošně centrovaná)

krychlová (tělesně centrovaná)

6.) Iontová vazba

- dochází zde k úplnému přeskoku elektronu z jednoho atomu na druhý

- z dárce elektronu se stane kation a z příjemce anion

- vzniknou ionty, které se pravidelně střídají v krystalické mřížce

- tím, že prvek získal nebo ztratil elektron, získal konfiguraci nejbližšího nižšího nebo vyššího vzácného plynu

- iontové krystaly vytváří 7 krystalic. soustav (krychlová, jednoklonná, trojklonná, trojúhelníková, čtverečná, šesterečná, kosočtverečná)

NaCl

 Elektronegativita (X)

= schopnost atomu přitahovat vazebné elektrony

- elektronegativnější atom (s vyšší X) ve vazbě k sobě poutá elektronový pár silněji než druhý elektropozitivnější atom (s nižší X)

- za základ stupnice elektronegativit byla konvenčně zvolena elektronegativita vodíku X_H=2,15

- hodnota elektronegativity nepřechodných prvků stoupá v periodě zleva doprava, ve sloupci (skupinách) zdola nahoru

• nejnižší hodnoty X – alkalické kovy

• nejvyšší hodnoty X – halogeny

• nejelektropozitivnější prvek: Cs

• nejelektronegativnější prvek: F

 Polarita chemické vazby

- určuje se z rozdílu elektronegativit ( ) vázaných atomů

- vazebný elektronový pár – vždy více posunut k atomu s větší hodnotou elektronegativity => vytvoření částečného (parciálního) elektrického náboje na obou vázaných atomech

 Rozdělení chemických vazeb podle polarity

a) vazba nepolární (kovalentní): < 0,4

- elektronová hustota rovnoměrně rozložena

- př./ C – H (2,5 – 2,2 = 0,3)

b) vazba polární (polárně kovalentní):

- hustota vazebného elektronového páru nerovnoměrně rozložena mezi vazebné partnery

- př./ O – H (3,5 – 2,2 = 1,3)

c) vazba iontová:

- extrémně polární chemická vazba (valenční elektron jednoho atomu je vtažen do valenční vrstvy druhého atomu => vznik elektricky nabitých částic, iontů)

- př./ Na⁺ - Cl^- (2,8 – 1,0 = 1,8)

 Vliv chemické vazby na vlastnosti látek

Látky s kovalentní nepolární vazbou

- nerozpustné ve vodě, rozpustné v nepolárních rozpouštědlech

- nevedou elektrický proud

Látky s polární a iontovou vazbou

- rozpustné ve vodě, nerozpustné v nepolárních rozpouštědlech

- v tavenině nebo v roztoku vedou elektrický proud

Látky s kovovou vazbou

- vedou elektrický proud a teplo

- jsou kujné a tažné

 Slabé vazebné interakce

- rozdělení: