Pozostałe rodzaje wiązań Wiązanie koordynacyjne (donorowo-akceptorowe), Wiązanie metaliczne, Wiązanie wodorowe, Oddziaływania van der Vaalsa

Wiązanie koordynacyjne Wiązanie koordynacyjne – (donorowo-akceptorowe, semipolarne) jest wiązaniem zbliżonym do wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego, w którym wiążąca para elektronowa pochodzi od jednego z atomów, dawcy (donora) pary elektronowej Wiązania koordynacyjne występują: (patrz przykłady), w kwasach chlorowych (wyjątek HClO), ale również w związkach kompleksowych, Parę elektronową przyjmuje biorca (akceptor) Zdolność tworzenia wiązań koordynacyjnych mają atomy o dużej ilości elektronów walencyjnych w tym elektronów sparowanych (O, N, S , C, P, Cl, Br, I).

Wiązanie koordynacyjne - przykłady DONOR (dawca) pary elektronowej – kolor czerwony AKCEPTOR (biorca) pary elektronowej – kolor zielony SO2 – tlenek siarki(IV) CO – tlenek węgla(II) O S O C O SO3 – tlenek siarki(VI) Kwas siarkowy(VI) O O S H O O S

Wiązanie koordynacyjne - przykłady DONOR (dawca) pary elektronowej – kolor czerwony AKCEPTOR (biorca) pary elektronowej – kolor zielony HNO3 - Kwas azotowy(V) H3O+ - kation hydroniowy (oksoniowy) O H O N H H + H H3PO4 – kwas ortofosfowy(V) NH4+ - kation amonowy H O H O P O H + H N H

Wiązanie metaliczne Wiązania metaliczne występują w kryształach metali i kryształach stopów metali Wiązanie powstaje pomiędzy kationami metali tworzącymi sieć krystaliczną i ich elektronami walencyjnymi , elektrony nie są związane z konkretnym kationem metalu w sieci – elektrony zdelokalizowane Elektrony zdelokalizowane poruszają się swobodnie pomiędzy kationami metali tworzących sieć, tworzą one tzw. gaz elektronowy równoważący sumaryczny ładunek dodatni na kationach,

Wiązanie metaliczne cd Kryształ metalu jako całość jest elektrycznie obojętny, a wiązania nie są ukierunkowane. Obecność elektronów zdelokalizowanych w kryształach metali i ich stopów nadaje im swoiste właściwości fizyczne: * dobre przewodnictwo prądu elektrycznego i ciepła, * kowalność, ciągliwość, podatność na odkształcenia, * metaliczny połysk.

Wiązanie metaliczne cd Kryształ metalu kation metal elektron zdelokalizowany + + + + + + + + + + + + + +

Wiązanie wodorowe Wiązanie wodorowe jest szczególnym przypadkiem wiązania koordynacyjnego, w którym donorem jest atom pierwiastka silnie elektroujemnego (posiadającego niewiążące pary elektronowe np: F, O, N, S) w cząsteczce związku chemicznego. Akceptorem pary elektronowej jest atom wodoru w cząsteczce tego samego lub innego związku (np. woda – woda, woda – amoniak, flurowodór – fluorowodór, etanol – etanol, kwas octowy – kwas octowy). Wiązanie jest ok. 10-krotnie słabsze niż wiązanie kowalencyjne, jednak ma istotny wpływ na właściwości fizyczne związków: stan skupienia, Tt, Tw, rozpuszczalność, struktury np. DNA, białek.

Wiązanie wodorowe Asocjacja cząsteczek wody i fluorowodoru Atom wodoru w w/w cząsteczkach obdarzony jest cząstkowym ładunkiem dodatnim (δ+), oddziaływuje on z parą elektronową silnie elektroujemnego pierwiastka (odpowiednio O i F) innej cząsteczki, Efektem jest powstanie rozległych układów (struktur), tj. aglomeratów sieciowych (wody), lub łańcuchowych (w ciekłym fluorowodorze) o dużych masach cząsteczkowych.

Wiązanie wodorowe H H O O H H H H H F F F Usieciowany aglomerat H2O – asocjacja cząsteczek wody Łańcuchowy aglomerat HF – asocjacja cząsteczek fluorowodoru H H O O H H H H H F F F H F H H O F F O H H O H H H H O H H H O H

Oddziaływania van der Vaalsa Siły van der Vaalsa – to słabe oddziaływanie o krótkim zasięgu między cząsteczkami niepolarnymi. Takie oddziaływania częściowo wpływają na stan skupienia materii, Oddziaływania międzycząsteczkowe w przypadku cząsteczek niepolarnych (oddziaływanie dyspersyjne) spowodowane są chwilowym, niesymetrycznym rozkładem chmury elektronowej w stosunku do jądra danego atomu, to skutkuje powstaniem chwilowego momentu dipolowego na sąsiednich molekułach, Siły van der Vaalsa występują w między warstwami w sieci krystalicznej grafitu.

Porównanie budowy kryształów diamentu i grafitu Kryształ diamentu – każdy atom węgla w krysztale jest powiązany z 4 atomami węgla wiązaniami kowalencyjnymi Kryształ grafitu – każdy atom węgla w krysztale jest powiązany z 3 atomami węgla wiązaniami kowalencyjnymi