Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

1 Οι χημικοί δεσμοί και οι δομές Lewis Gilbert Newton Lewis American physical chemist 1875-1946 Επιμέλεια: Διογένης Κοσμόπουλος 2 ο ΓΕΛ Αργυρούπολης.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "1 Οι χημικοί δεσμοί και οι δομές Lewis Gilbert Newton Lewis American physical chemist 1875-1946 Επιμέλεια: Διογένης Κοσμόπουλος 2 ο ΓΕΛ Αργυρούπολης."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 Οι χημικοί δεσμοί και οι δομές Lewis Gilbert Newton Lewis American physical chemist Επιμέλεια: Διογένης Κοσμόπουλος 2 ο ΓΕΛ Αργυρούπολης.

2 2 Ο σχηματισμός χημικού δεσμού οδηγεί το σύστημα σε σταθερότερη κατάσταση, με ταυτόχρονη μείωση της ενέργειας του συστήματος. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι δυνατόν να αυξάνεται η ενέργεια του συστήματος, όταν το σύστημα οδηγείται σε μεγαλύτερη αταξία (εντροπία). Γιατί γίνονται χημικοί δεσμοί;

3 3 Τα άτομα συμμετέχουν στις χημικές μεταβολές με αποτέλεσμα να σχηματίζονται: Τα αποτελέσματα των χημικών δεσμών.  μόρια στοιχείων (Η 2,O 2 )  μόρια χημικών ενώσεων (H 2 O, Η 2 SO 4 )  μονατομικά ιόντα (Cl -, S - 2, K + )  πολυατομικά ιόντα (NO 3 -, NH 4 + )

4 4 Τα ηλεκτρόνια σθένους. Στο σχηματισμό χημικού δεσμού συμμετέχουν τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας που ονομάζονται ηλεκτρόνια σθένους. Το πλήθος των ηλεκτρονίων σθένους καθορίζεται από την ηλεκτρονική δομή του ατόμου και ταυτίζεται με την Α ομάδα του περιοδικού πίνακα. π.χ. Το μαγνήσιο (Mg) με ατομικό αριθμό Ζ=12 έχει δομή ανά στιβάδα: Κ 2 L 8 M 2 άρα έχει 2 ηλεκτρόνια σθένους και ανήκει στην ΙIΑ ομάδα του περιοδικού πίνακα. Τ ο θείο(S) με ατομικό αριθμό Ζ=16 έχει δομή ανά στιβάδα: Κ 2 L 8 M 6 άρα έχει 6 ηλεκτρόνια σθένους και ανήκει στην VIΑ ομάδα του περιοδικού πίνακα.

5 5 Ατομικές δομές Lewis Οι δομές Lewis είναι μοντέλα που μας δίνουν την κατανομή των ηλεκτρονίων μόνο της εξωτερικής στιβάδας των ατόμων. Στα μοντέλα, το κάθε άτομο στοιχείου αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο του και περιβάλλεται από τα σημεία (κουκίδες) που αντιπροσωπεύουν τα ηλεκτρόνια. Όταν τα ηλεκτρόνια σθένους ενός ελεύθερου ατόμου είναι μέχρι τέσσερα τότε είναι μονήρη (μοναχικά) ηλεκτρόνια, ενώ τα περισσότερα από τέσσερα ηλεκτρόνια σχηματίζουν ζεύγη ηλεκτρονίων.

6 6 H Li Na K Be Mg Ca B Al Ga C Si Ge N P As O S Se F Cl Br Ne Ar Kr He ομάδες 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A s1s1 s2s2 s2p2s2p2 s2p3s2p3 s2p4s2p4 s2p5s2p5 s2p6s2p6 s2p1s2p1 Μοντέλα ατομικών δομών Lewis ηλεκτρόνιο σθένους

7 7 C Στο άτομο του άνθρακα με δομή 1s 2, 2s 2, 2p 2, τα 4 ηλεκτρόνια σθένους έχουν την παρακάτω διαμόρφωση, απ’ όπου φαίνεται ότι έχουν 2 μονήρη ηλεκτρόνια : 2p y 1 2p z 0 2p x 1 2s22s2 Όμως στη δομή Lewis έχουμε 4 μονήρη ηλεκτρόνια σθένους. Η παραφωνία αυτή (και όχι μόνο) αντιμετωπίστηκε με την θεωρία των υβριδικών τροχιακών. Τα μοντέλα Lewis εναρμονίζονται με σύγχρονη ηλεκτρονική δομή;

8 8 Κανόνας οκτάδας στο σχηματισμό των δεσμών. Τα άτομα κατά τον σχηματισμό δεσμών, μεταφέρουν ή συνεισφέρουν τα ηλεκτρόνια σθένους έτσι ώστε να τείνουν να αποκτήσουν ηλεκτρονική δομή όμοια με εκείνη των ευγενών αερίων, δηλαδή 8 ηλεκτρόνια στην εξωτερική στιβάδα πλην της στιβάδας Κ που συμπληρώνεται με 2 ηλεκτρόνια.

9 9 Τύποι δεσμών ομοιοπολικός ιοντικός ημιπολικός μεταφορά e αμοιβαία συνεισφορά e μονομερής εισφορά e κοινά ζεύγη e μη πολικό μόριο πολικό μόριο Ανεξάρτητα ιόντα

10 10 Μέθοδος εύρεσης δομών Lewis. Η μέθοδος μειονεκτεί στο ότι δεν διακρίνουμε άμεσα την τυχόν ύπαρξη των ημιπολικών δεσμών. Τα βήματα αυτά (με ταυτόχρονη παρουσίαση ως παραδείγματος το CO 2 ) είναι τα εξής: Με την μέθοδο αυτή ακολουθούμε συγκεκριμένα βήματα που δίνουν εύκολα και γρήγορα την δομή Lewis στα περισσότερα μόρια ή πολυατομικά ιόντα.

11 11 Μέθοδος εύρεσης δομών Lewis – βήμα 1 ο,2 o 1.Από την ηλεκτρονική δομή ή την Α ομάδα του περιοδικού πίνακα καθορίζουμε τα ηλεκτρόνια σθένους στο κάθε άτομο. To άτομο 6 C έχει δομή 1s 2 2s 2 2p 2,άρα έχει 4 ηλεκτρόνια σθένους. To άτομο 8 O έχει 1s 2 2s 2 2p 4, άρα έχει 6 ηλεκτρόνια σθένους. 2.Υπολογίζουμε το συνολικό αριθμό ηλεκτρονίων σθένους. Αν έχουμε ανιόν ή κατιόν προσθέτουμε ή αφαιρούμε αντίστοιχα αριθμό e ίσο με το φορτίο του ιόντος. 1C  4e 2Ο  12e σύνολο 16e

12 12 Μέθοδος εύρεσης δομών Lewis – βήμα 3 ο 3.Βρίσκουμε το κεντρικό άτομο που είναι συνήθως το άτομο με την μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (πλην του Η). Ενώνουμε με απλούς δεσμούς το κεντρικό άτομο με τα άλλα άτομα σχηματίζοντας τον σκελετό του μορίου. Αν υπάρχουν άτομα Η η αλογόνων τοποθετούνται ως εξωτερικά περιφερειακά άτομα στον σκελετό του μορίου ή του πολυατομικού ιόντος.

13 13 Μέθοδος εύρεσης δομών Lewis – βήμα 4 ο 4.Υπολογίζουμε τα μη δεσμικά ηλεκτρόνια και συμπληρώνουμε με αυτά τις εξωτερικές στιβάδες με 8e αρχίζοντας από τα περιφερειακά άτομα. Συνολικά είχαμε 16e, έχουμε 2  2 = 4 δεσμικά e. Έτσι έχουμε ακόμα 16e - 4e = 12e Αν περισσέψουν e συμπληρώνουμε την οκτάδα του κεντρικού ατόμου.

14 14 Μέθοδος εύρεσης δομών Lewis. – βήμα 5 ο 5.Ελέγχουμε αν το κεντρικό άτομο απόκτησε δομή «8e» σθένους. Αν όχι, χρησιμοποιούμε κατάλληλο πλήθος μη δεσμικών ζευγών ηλεκτρονίων για να σχηματίσουμε πολλαπλούς δεσμούς ώστε το κεντρικό άτομο να αποκτήσει δομή «8e»

15 15 Διάγραμμα μεθόδου εύρεσης δομών Lewis. 1. Υπολογίζουμε τον συνολικό αριθμό e σθένους. 2. Σχεδιάζουμε με απλούς δεσμούς τον σκελετό του μορίου. 3. Συμπληρώνουμε με τα μη δεσμικά ηλεκτρόνια τις στιβάδες σθένους ξεκινώντας από τα περιφερειακά άτομα. 4. Ελέγχουμε αν αποκτήθηκαν οι δομές των ευγενών αερίων (προσθέτουμε πολλαπλούς δεσμούς αν είναι απαραίτητο) αν δεν είναι 5. Ελέγχουμε αν είναι αποδεκτή η τελική μορφή. 6. προσπαθούμε ξανά.

16 16 Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο όξινο φωσφορικό (HΡO ) ιόν. (1/4) Υπολογίζουμε τον συνολικό αριθμό e σθένους. 1e+5e+4  6e+2e = 32e Ρ: Κ 2 L 8 M 5 Η: Κ 1 Ο: Κ 2 L 6 ηλεκτρικό φορτίο ιόντος

17 17 Σχεδιάζουμε με απλούς δεσμούς τον σκελετό του ιόντος. Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο όξινο φωσφορικό (HΡO ) ιόν. (2/4) -2

18 18 Συμπληρώνουμε με τα μη δεσμικά ηλεκτρόνια τις στιβάδες σθένους ξεκινώντας από τα περιφερειακά άτομα. μη δεσμικά e = 32e-5  2e = 22e Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο όξινο φωσφορικό (HΡO ) ιόν. (3/4)  σύνολο e δεσμικά e -2

19 19  Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο όξινο φωσφορικό (HΡO ) ιόν. (4/4) -2 Ελέγχουμε αν αποκτήθηκαν οι δομές των ευγενών αερίων. Προσθέτουμε πολλαπλούς δεσμούς αν είναι απαραίτητο. Ελέγχουμε αν είναι αποδεκτή η τελική μορφή.

20 20 Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο νιτρικό (ΝO ) ιόν. (1/4) Υπολογίζουμε τον συνολικό αριθμό e σθένους. 5e+3  6e+1e = 24e Ν: Κ 2 L 8 M 5 Ο: Κ 2 L 6 ηλεκτρικό φορτίο ιόντος

21 21 Σχεδιάζουμε με απλούς δεσμούς τον σκελετό του ιόντος. Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο νιτρικό (ΝO ) ιόν. (2/4) -1

22 22 Συμπληρώνουμε με τα μη δεσμικά ηλεκτρόνια τις στιβάδες σθένους ξεκινώντας από τα περιφερειακά άτομα. μη δεσμικά e = 24e - 3  2e = 18e Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο νιτρικό (ΝO ) ιόν. (3/4)  σύνολο e δεσμικά e -1

23 23 Παράδειγμα εύρεσης δομής Lewis στο νιτρικό (ΝO ) ιόν. (4/4) Ελέγχουμε αν αποκτήθηκαν οι δομές των ευγενών αερίων. Προσθέτουμε πολλαπλούς δεσμούς αν είναι απαραίτητο. Ελέγχουμε αν είναι αποδεκτή η τελική μορφή.  -1-1

24 24 Όταν ο κανόνας «οκτάδας» αποτυγχάνει. Πολύ λίγα ηλεκτρόνια.Πάρα πολλά ηλεκτρόνια.


Κατέβασμα ppt "1 Οι χημικοί δεσμοί και οι δομές Lewis Gilbert Newton Lewis American physical chemist 1875-1946 Επιμέλεια: Διογένης Κοσμόπουλος 2 ο ΓΕΛ Αργυρούπολης."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google