Základy chemické vazby

Chemická vazba vzniká jen za specifických podmínek. Atomy se musí přiblížit dostatečně blízko a jejich valenční orbitaly se musí překrýt ve správném prostorovém uspořádání.

Délka vazby je vzdálenost mezi jádry vázaných atomů, zatímco vazebná energie ukazuje, kolik energie se uvolní při vzniku vazby. Čím je vazba násobnější, tím je pevnější a kratší.

V některých molekulách vznikají částečné náboje $δ+ a δ-$, když se elektrony více koncentrují u elektronegativnějšího atomu. To vytváří dipól - molekulu s kladným a záporným koncem.

Kovalentní vazba je založená na sdílení elektronových párů. Může být jednoduchá (σ vazba), dvojná (σ + π vazba) nebo trojná (σ + 2π vazby). Podle rozdílu elektronegativit je buď nepolární (rozdíl <0,4) nebo polární $0,4-1,7$.

Tip: Při štěpení násobných vazeb se vždy štěpí nejdříve π vazby, σ vazba zůstává až nakonec.

Typy chemických vazeb

Když je rozdíl elektronegativit větší než 1,7, vzniká iontová vazba. Valenční elektrony se úplně přenesou a vzniknou ionty s elektronovou konfigurací vzácného plynu. Typické jsou iontové krystaly.

Kovová vazba funguje úplně jinak - kationty kovů jsou uspořádané v krystalové mřížce a valenční elektrony se mezi nimi volně pohybují jako "elektronový plyn". Proto kovy vedou elektřinu a mají kovový lesk.

Koordinačně kovalentní vazba vzniká, když jeden atom poskytuje oba elektrony pro vazbu. Donor dává elektronový pár, akceptor ho přijímá.

Slabé vazebné interakce působí mezi molekulami. Van der Waalsovy síly jsou nejslabší, dipól-dipól interakce jsou silnější a vodíkové můstky (mezi H a O, N, F) jsou nejsilnější ze slabých vazeb.

Zajímavost: Vodíkové můstky drží pohromadě DNA a ovlivňují vlastnosti vody - díky nim má voda vysokou teplotu varu.

Tvar molekul a hybridizace

Tvar molekul určuje metoda VSEPR - elektronové páry se odpuzují a snaží se být co nejdále od sebe. Vazebný úhel je úhel mezi dvěma vazbami vycházejícími z jednoho atomu.

Hybridizace je energetické sjednocení různých orbitalů, vznikají rovnocenné orbitaly se stejnou energií. sp hybridizace vytváří lineární uspořádání (180°), sp² hybridizace rovinný trojúhelník (120°), sp³ hybridizace čtyřstěn (109,5°).

Základní tvary molekul zahrnují: lineární (BeCl₂), trojúhelníkový (BF₃), čtyřstěnný (CH₄), lomený (H₂O) a deformovanou pyramidu (NH₃). Nevazebné elektronové páry ovlivňují tvar molekuly.

Pamatuj si: Nevazebné elektronové páry "tlačí" na vazebné páry a mění úhly - proto má voda lomený tvar místo lineárního.