1)
Podmienky vzniku chemickej väzby:
atómy sa musia priblížiť tak, aby sa prekryli valenčné orbitály
elektróny v orbitáloch musia byť usporiadané tak, aby z nich mohli vzniknúť väzbové elektrónové páry
väzba vznikne vtedy, ak dôjde pri tom k uvoľneniu energie, čím sa viac energie uvoľní, tým vzniká stabilnejšia väzba
novovytvorené atómové sústavy musia mať nižší obsah energie ako je energia voľných atómov
Poznáme:
1) Kovalentná väzba (podľa polarity)
nepolárna (rozdiel elektronegativity atómov je menší ako 0,4)
polárna (rozdiel elektronegativity atómov je väčší ako 0,4, ale menší ako 1,7)
koordinačná
2) Iónová väzba (rozdiel elektronegativity atómov je väčší ako 1,7)
3) Kovová väzba
4) Slabé väzbové interakcie – medzimolekulové (väzby nekovalentného charakteru)
a) väzba vodíkovými mostíkmi b) Van der Waalsove sily
nie sú to typické chemické väzby
KOVALENTNÁ VÄZBA - vzniká medzi dvoma atómami, ktoré majú jeden alebo viac nespárených elektrónov, a rozdiel ich elektronegativít je malý. vznikne prekrytím orbitálov obsahujúcich vždy jeden elektrón – zakladá sa na spoločnom elektrónovom páre (väzbový elektrónový pár) a elektróny, ktoré ho tvoria musia mať opačný spin.
Pri tvorení väzby sa elektrónové oblaky nespárených elektrónov navzájom prekryjú a splynú. Spoločný elektrónový oblak sprostredkuje väzbu medzi atómami. Atómy si doplnia počet elektrónov zvyčajne na taký, aký majú atómy najbližšieho vzácneho plynu v periodickej tabuľke.
JEDNODUCHÁ KOVALENTNÁ VÄZBA = 1 elektrónový pár
Je to vždy väzba σ (sigma), najsilnejší typ kovalentnej väzby
obidve jadrá priťahujú elektróny rovnakou silou – elektrónová hustota je v priestore súmerne rozdelená okolo obidvoch jadier. Vzniká prekryvom valenčných orbitalov na spojnici atómových jadier (s-s, s-px(z), px(z)-px(z))
Nepolárna kovalentná väzba: a) Homonukleárne molekuly: O2, H2, N2, Cl2,
väzbový elektrónový pár je umiestnený symetricky medzi oboma atómami
vzniká medzi atómami s rovnakou alebo veľmi blízkou hodnotou elektronegativity – rozdiel elektronegativít je menej ako 0,4 (Δ X < 0,4), molekuly neprejavujú navonok elektrický náboj – nepolárne molekuly. V molekulách je hustota elektrónového náboja väzbových elektrónových párov rovnomerne rozdelená medzi jadrami viazaných atómov
Polárna kovalentná väzba
b) Heteronukleárne molekuly: BH3, CS2, H2O, HCl, NH3 – zložené z rôznych atómov
Väzbový elektrónový pár je približne v strede medzi zlúčenými atómami, ale bližšie k elektronegatívnejšiemu prvku
– zväčší sa hustota elektrónového náboja v blízkosti jedného atómu → má väčšiu
afinitu k elektrónom – na atómoch vznikajú čiastkové náboje δ+ (atóm s nižšou
hodnotou elektronegativity) a δ– (elektronegatívnejší atóm)
• čím väčší je rozdiel elektronegativít viazaných atómov, tým je väčšia polarita
chemickej väzby, príslušné molekuly majú elektrický dipól
HCl Δχ = 3,0 – 2,1 = 0,9 polárna väzba
2) Kovová väzba - typická pre kovy a ich zliatiny
vzniká medzi atómami kovov s nízkou elektronegativitou v pevnom skupenstve
každý vnútorný atóm je obklopený 8 alebo 12 rovnakými atómami
v kryštáloch dochádza k pravidelnému usporiadaniu katiónov, ktoré spoločne zdieľajú všetky väzbové valenčné elektróny – vznik elektrónového plynu
Kov – sústava katiónov (atómové zvyšky) umiestnených v uzloch kryštálovej mriežky a voľných elektrónov (elektrónový plyn)
3) Slabé väzbové interakcie – Van der Waalsove sily
vznikajú medzi molekulami vo všetkých skupenstvách
majú elektrostatický charakter – ide o vzájomné pôsobenie medzi čiastkovými nábojmi na atómoch v molekulách
Slabé väzbové interakcie – vodíkové väzby (väzba vodíkovými mostíkmi)
vznikajú medzi atómom vodíka (kovalentne viazaného na silne elektronegatívny atóm – fluór, kyslík, dusík) a atómom susednej molekuly s veľkým parciálnym záporným nábojom a voľným (neväzbovým) elektrónovým párom
Sú dôležité pre živé organizmy (sú nimi pútané reťazce v DNA, bielkoviny, sacharidy)
ich prítomnosť zvyšuje 𝑡𝑣 a 𝑡𝑡 .a) intermolekulové v. v.: H2O Mr = 18 t.v. = 100 ℃
C2H5OH Mr = 46 t.v. = 78 ℃
b) Intramolekulové vodíkové väzby:
Bielkoviny: medzi aminoskupinou jednej aminokyseliny a kyslíkom karbonylovej skupiny karboxylu druhej aminokyseliny v peptidovom reťazci