Rodzaje wiązań chemicznych oraz ich właściwości

1. Wiązania chemiczne
- Tworzą się poprzez oddawanie, przyjmowanie lub uwspólnianie elektronów walencyjnych reagujących ze sobą atomów.
- Rodzaje wiązań:
- Kowalencyjne (atomowe)
- Kowalencyjno-polarne (atomowe spolaryzowane)
- Jonowe
- Metaliczne
- Koordynacyjne

2. Reguła dubletu lub oktetu
- Atom dąży do tego, aby na swojej ostatniej powłoce elektronowej mieć zawsze 2 lub 8 elektronów.
- Osiąga to przez oddanie, przyjęcie lub uwspólnienie elektronów.
- Reguła ta jest również nazywana regułą helowca, ponieważ atomy dążą do struktury najbliższego helowca.
- Atomy łączą się w cząsteczki, aby obniżyć własną energię. Chodzi o to, aby miały jak najniższą energię, co zwiększa stabilność układu.

3. Elektroujemność
- Jest to zdolność atomu do przyciągania elektronów od atomu innego.
- Elektroujemność w okresie wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej, ponieważ zwiększa się liczba elektronów walencyjnych. Im więcej jest własnych elektronów, tym łatwiej przyciągnąć elektrony od innych atomów. Natomiast liczba powłok elektronowych nie ulega zmianie.
- W grupie elektroujemność maleje, ponieważ wzrasta liczba powłok w atomach; im dalej od jądra znajduje się elektron, tym słabiej jest on przyciągany przez jądro. Liczba elektronów walencyjnych nie ulega zmianie.
- Pierwiastkiem o najwyższej elektroujemności jest fluor. Elektroujemność jest wielkością bezwymiarową.

4. Wiązania kowalencyjne
- Polegają na uwspólnianiu elektronów.
- Wiązania te występują między atomami najczęściej tego samego pierwiastka.
- Pierwiastki dążą do osiągnięcia struktury oktetu lub dubletu.
- Różnica elektroujemności wynosi 0 dla wiązań kowalencyjnych.

5. Wiązania kowalencyjno-polarne
- Polegają na uwspólnianiu elektronów, tworzeniu wspólnej pary wiążącej, a następnie przesuwaniu się chmury elektronowej (pary elektronów) w kierunku atomu o większej elektroujemności.
- Dzięki temu przesunięciu tworzą się cząstkowe ładunki dodatnie i ujemne.
- Wiązania tworzą się między atomami różnych pierwiastków, najczęściej niemetali o wysokiej elektroujemności.
- Różnica elektroujemności (ΔEN) jest zawsze większa niż 0,4 a mniejsza niż 1,7.

6. Dlaczego woda jest dipolem?
- Cząsteczka wody jest dipolem, ponieważ posiada dwa bieguny (+ i -).
- Ma budowę kątową, co oznacza, że kąt między wiązaniami wynosi około 104,5°.
- Ładunki cząstkowe są niesymetrycznie rozmieszczone, dlatego cząsteczka wody jest dipolem.
- Moment dipolowy jest większy niż 0.
- Dzięki temu, że woda jest dipolem, cząsteczki wody mogą się ze sobą łączyć, tworząc duże skupiska (osocja). Tworzą się wiązania typu dipol-dipol oraz wiązania wodorowe między cząsteczkami wody.

7. [Pominięty]

8. Dlaczego dwutlenek węgla nie jest dipolem?
- Dwutlenek węgla nie jest dipolem, ponieważ ma symetrycznie rozłożone ładunki cząstkowe.
- Budowa cząsteczki jest liniowa, a moment dipolowy wynosi 0.

9. Wiązania jonowe
- Polegają na przenoszeniu elektronów od atomu metalu do atomu niemetalu.
- Są związane z oddawaniem elektronów przez metale, co prowadzi do powstania kationów metali, oraz pobieraniem elektronów przez niemetale, co tworzy aniony niemetali.
- Wiązanie jonowe tworzy się między atomami metali i niemetali, najczęściej z następujących grup:
- IA i VIIA – NaCl, KBr
- IIA i VIA – MgS, CaO
- IIA i VIIA – CaCl₂, SrCl₂
- Wiązanie jonowe charakteryzuje się zawsze różnicą elektroujemności (ΔEN) większą niż 0,7.

10. Właściwości wiązań jonowych
- Substancje łatwo rozpuszczalne w wodzie.
- Tworzą kryształy, które w stanie stałym nie przewodzą prądu.
- Mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia.
- Łatwo ulegają reakcjom chemicznym.
- Są rozpuszczalne w wodzie.

11. Właściwości wiązań kowalencyjnych i kowalencyjno-polarnych
- Substancje mogą występować w różnych stanach skupienia.
- Na ogół nie przewodzą prądu elektrycznego, z wyjątkiem grafitu i związków z dużą polaryzacją wiązań.
- Mają niskie temperatury topnienia i wrzenia.
- Reakcje z ich udziałem zachodzą wolno.

12. Wiązanie metaliczne
- Polega na tym, że elektrony walencyjne wszystkich atomów wchodzące w skład wspólnej chmury ładunku ujemnego otaczają dodatnie zręby atomowe, tworząc sieć krystaliczną.

13. Właściwości wiązań metalicznych
- Substancje są kowalne i ciągliwe.
- Mają różne temperatury wrzenia, zależne od gęstości chmury elektronowej.
- Różnią się różną gęstością.
- Przewodzą bardzo dobrze prąd elektryczny i ciepło.

14. Dipol elektryczny
- Układ dwóch różnoimiennych ładunków elektrycznych (+q i -q), umieszczonych w pewnej odległości (l) od siebie.
- Linia przechodząca przez oba ładunki nazywana jest osią dipolową (d.e.).

15. Elektryczny moment dipolowy
- Jest to wielkość fizyczna charakteryzująca dipol elektryczny.
- Dipol jest układem dwóch ładunków o tych samych wartościach bezwzględnych, ale przeciwnych znakach.
- Elektryczny moment dipolowy jest równy iloczynowi odległości między różnoimiennymi biegunami dipola i wartości ładunku dodatniego.