Wiązania chemiczne, elektroujemność

To będzie krótka historia o chłopcu imieniem Linus. Kiedy Linus miał 13 lat jego kolega z sąsiedztwa zaprosił go do obejrzenia chemicznego laboratorium jakie urządził we własnej sypialni. Doświadczenia, które przeprowadzał tak zafascynowały młodego Linusa że postanowił zostać chemikiem. Już jako ważny profesor stworzył między innymi skalę elektroujemności, zwaną od jego nazwiska skalą Paulinga, o której więcej dowiesz się z tej lekcji. Wiesz już, że atomy każdego pierwiastka składają się z jądra i krążących wokół niego elektronów. Okazuje się jednak, że elektrony te są przyciągane przez jądra z różną siłą. Atomy niektórych pierwiastków bardzo pilnują swoich elektronów. Zachowują się jak skąpcy. Nie chcą nikomu nic dać. Ba! Są tak łase na elektrony, że nie tylko mocno trzymają swoje, ale też chętnie zabierają cudze. Są też pierwiastki utracjusze które słabo pilnują swoich elektronów. Chętnie oddają część z nich innym. O takich pierwiastkach które silnie przyciągają elektrony mówimy że mają dużą elektroujemność. O tych, które przyciągają elektrony słabo że mają małą elektroujemność. Pojęcie elektroujemności rozumiemy więc jako zdolność atomu danego pierwiastka do przyciągania elektronów. Popatrzmy na tablicę układu okresowego. W górnym rogu każdego kafelka zaznaczone są wartości elektroujemności pierwiastków. Widzimy, że najmniejszą elektroujemność mają cez i frans. Ma ona wartość 7/10. Największą natomiast ma fluor. Jej wartość to 4. Zobaczmy teraz, jak rozkłada się elektroujemność w całym układzie okresowym. Cez i frans znajdują się w lewym dolnym narożniku układu. Fluor dokładnie po przekątnej. Nie bierzemy tu pod uwagę 18. grupy. To gazy szlachetne i temat na inną lekcję. Możemy więc uznać te dwa narożniki Tablicy Mendelejewa za bieguny elektroujemności. Przesuwając się od cezu w którąkolwiek stronę widzimy, że elektroujemność stopniowo wzrasta. Rośnie więc w górę i w prawo. Wiesz już, czym jest elektroujemność i jak rozkładają się jej wartości w układzie okresowym. Jednak efekty tego, że jedne atomy słabiej a inne mocniej przyciągają elektrony widzimy dopiero wtedy, gdy dwa pierwiastki chcą się połączyć. Kiedy spotkają się dwa pierwiastki o podobnej elektroujemności, część elektronów staje się ich wspólną własnością, jak wspólnota majątkowa w małżeństwie. Ponieważ oba przyciągają elektrony z podobną siłą, żaden nie wygrywa tego przeciągania liny. Powstałe wiązanie nazywamy kowalencyjnym. Jeśli natomiast spotkają się dwa pierwiastki o znacznej różnicy elektroujemności czyli jeden przyciąga elektrony mocno, a drugi dużo słabiej, to mocniejszy zabiera część elektronów słabszemu jakby przeciąga je na swoją stronę. Pierwiastek, który przyjął dodatkowe elektrony a więc przyjął dodatkowy ładunek ujemny nazywamy anionem. Pierwiastek, który oddaje część swoich elektronów, ma ładunek dodatni ponieważ nie zmieniła się liczba dodatnich protonów w jego jądrze zaś zmniejszyła się liczba elektronów krążących wokół jądra. Nazywamy go kationem. Wiązanie, w którym elektrony zmieniają właściciela, nazywamy wiązaniem jonowym. Szczegółowo o wiązaniu jonowym i wiązaniu kowalencyjnym dowiesz się w innych lekcjach. Możemy w łatwy sposób przewidzieć Jakie wiązanie powstaje między wybranymi pierwiastkami. Musimy tylko umieć odczytywać ich elektroujemność z układu okresowego i obliczać różnicę. Jeśli różnica jest mniejsza niż 1 i 7/10 to powstaje wiązanie kowalencyjne. Jeżeli z odejmowania wyjdzie nam 1 i 7/10 lub więcej, to powstaje wiązanie jonowe. Znając tę zasadę ustalmy, jakie wiązanie powstanie między atomem sodu a atomem fluoru. Elektroujemność sodu to 9/10, fluoru - 4. Różnicę między nimi obliczamy odejmując od większej wartości mniejszą. 4 odjąć 0,9 to 3,1. Różnica elektroujemności między tymi pierwiastkami jest większa niż 1,7 co oznacza, że powstanie tu wiązanie jonowe. Przeanalizujmy przykład jeszcze jednej pary pierwiastków: wodoru i azotu. Elektroujemność wodoru to 2,1 azotu - równe trzy. Różnica elektroujemności między azotem a wodorem to 0,9, czyli jest ona mniejsza niż nasza graniczna liczba 1,7. Dlatego między wodorem a azotem występuje wiązanie kowalencyjne. Teraz twoja kolej. Jakie wiązanie powstanie między siarką a tlenem? Między siarką a tlenem powstanie wiązanie kowalencyjne. A jakie wiązanie powstanie między sodem a tlenem? Między sodem a tlenem powstanie wiązanie jonowe. Elektroujemność to zdolność przyciągania elektronów przez atomy danego pierwiastka. Istnieją dwa rodzaje wiązań między atomami: kowalencyjne i jonowe. Wiązanie kowalencyjne powstaje wtedy gdy różnica elektroujemności między atomami pierwiastków jest mniejsza niż 1,7. Wiązanie jonowe powstaje, gdy różnica ta jest większa bądź równa wartości 1,7. Pierwiastki, które utworzyły takie wiązanie nazywamy jonami. Dodatnie to kationy a ujemne to aniony. Musisz przyznać że to był bardzo ekscytujący film. Ale to nie koniec tej historii. Co stanie się ze słabszym atomem? Koniecznie obejrzyj kolejne filmy z tej playlisty!