(I cz.) W jaki sposób można opisać budowę cząsteczki? Wartościowość pierwiastka Wzory strukturalne i sumaryczne

Wartościowość pierwiastka Atomy pierwiastków dążąc do osiągnięcia trwałej konfiguracji elektronowej (dubletu lub oktetu elektronowego – konfiguracji najbliższego sobie helowca) łączą się w cząsteczki za pomocą wiązań: atomowe (kowalencyjne), kowalencyjne spolaryzowanie – przez uwspólnienie pary lub par elektronowych jonowe – przekształcają się w jony: kationy - oddając elektrony walencyjne aniony – przyjmując elektrony na powłokę walencyjną Liczba wiązań jest cechą charakterystyczną dla danego pierwiastka i jest zależna od liczby elektronów walencyjnych.

Wartościowość pierwiastka (cd) Przykłady: cząsteczki homoatomowe H2  H – H (wiązanie pojedyncze) F2  F – F (wiązanie pojedyncze) Cl2  Cl – Cl (wiązanie pojedyncze) Br2  Br – Br (wiązanie pojedyncze) O2  O = O (wiązanie podwójne) S2  S = S (wiązanie podwójne) N2  N ≡ N (wiązanie potrójne) P2  P ≡ P (wiązanie potrójne)

Wartościowość pierwiastka (cd) Przykłady: cząsteczki heteroatomowe: CH4 (4 wiązania pojedyncze) CO2 (2 wiązania podwójne) H | H – C – H O = C = O Zdolność do tworzenia określonej liczby wiązań nazywamy wartościowością pierwiastka I II IV II IV I VI II III I V II IV II I II H2O ; CO2 ; CH4; SO3 ; NH3; P2O5; SO2; H2S

Wartościowość pierwiastka (cd) Niektóre pierwiastki mogą mieć kilka różnych wartościowości w zależności od tego z jakim pierwiastkiem i w jakich warunkach łącząc się tworzą cząsteczkę Pierwiastek Wartościowość Wodór I Żelazo II, III Litowce Chlor I, III, V, VII Berylowce II Siarka II, IV, VI Glin III Fosfor III, V Fluor Węgiel II, IV Tlen Ołów Azot I, II, III, IV, V Miedź I, II

Cząsteczki – molekuły Atomy pierwiastków połączone wiązaniami kowalencyjnymi lub kowalencyjnymi spolaryzowanymi stanowią cząsteczkę (molekułę): Cząsteczka homoatomowa złożona z atomów tego samego pierwiastka: (H2, N2, S8, C60, O2, Cl2, Br2, F2, I2) Cząsteczka heteroatomowa złożona jest z atomów przynajmniej dwóch różnych pierwiastków: (H2O, HCl, CO2, CH4, C2H6, H2S, SO3, N2O5, HNO3, NH3, H2SO4)

Wzór sumaryczny i strukturalny (elektronowy) kreskowy Wzór strukturalny – kreskowy Określa rodzaj i liczbę atomów tworzących cząsteczkę Określa rodzaj i liczbę atomów w cząsteczce oraz pokazuje wiązania pomiędzy poszczególnymi atomami (sposób powiązania między atomami) H2SO4 H – O O S H – O O 2 atomy wodoru (H), 1 atom siarki (S), 4 atomy tlenu (O)

Indeks i współczynnik stechiometryczny Indeks – (O2) cyfra zapisania po prawej stronie symbolu pierwiastka informuje o liczbie atomów w pierwiastka w cząsteczce (indeksu w wartości 1 nie zapisuje się) Współczynnik stechiometryczny – (2 HCl) cyfra/liczba zapisania przed wzorem sumarycznym cząsteczki określa liczbę cząsteczek (współczynnika o wartości 1 nie zapisuje się) Przykłady: 5 N2 – pięć cząsteczek dwuatomowych azotu (10 at. N) 3 HNO3 – trzy cząsteczki kwasu azotowego(V) na które składają się: 3 ∙ 1 at. H = 3 atomy wodoru; 3 ∙ 1 at. N = 3 atomy azotu 3 ∙ 3 at. O = 9 atomów tlenu