Chemia org - Mech. reakcji i izom. opt.doc

q       Energia jonizacji – jest to najmniejsza energia potrzebna do oderwania jednego elektronu od atomu lub cząsteczki.

q       Powinowactwo elektronowe – energia wydzielana w wyniku pobrania elektronu podczas tworzenia jonu ujemnego.

q       Elektroujemność – zdolność do przyciągania elektronu przez atom, grupę lub cząsteczkę.

q       Reguła oktetu (wg Kossela) w procesie tworzenia wiązań chemicznych atom oddaje, pobiera lub uwspólnia taką liczbę elektronów aby uzyskać 8 elektronów (oktet) (strukturę najbliższego gazu szlachetnego)

q       Wiązanie chemiczne – wzajemne oddziaływanie rdzeni atomowych i elektronów walencyjnych tworzących cząsteczkę chemiczną lub makroskopowy zbiór cząsteczek.

              Rodzaje wiązań (jonowe, kowalencyjne, metaliczne)

q      

Wiązanie jonowe (heteropolarne) zostaje utworzone w wyniku przejścia elektronu (elektronów) walencyjnych z atomów pierwiastka elektrododatniego do atomów pierwiastka elektroujemnego. Atomy pierwiastków tworzących wiązanie jonowe muszą różnić się znacznie elektroujemnością. Utworzone jony wiążą siły elektrostatyczne, każdy jon dodatni otoczony jest przez jony ujemne i na odwrót. Dla związku w którym występują wiązania jonowe nie można podać wzoru sumarycznego, a jedynie zgodnie z umową podaje się wzór empiryczny.
Związki z wiązaniami jonowymi są ciałami stałymi o wysokich temperaturach topnienia i wysokich temperaturach wrzenia. Rozpuszczają się w rozpuszczalnikach polarnych, słabo lub wcale w niepolarnych. Reakcje między związkami z wiązaniami jonowymi przebiegają natychmiastowo.

q       Wiązanie kowalencyjne (homopolarne) polega na utworzeniu wspólnej pary elektronowej (wiązanie pojedyncze), ewentualneie dwóch (wiązanie podwójne) lub trzech par elektronowych (wiązanie potrójne) przez dwa atomy, z których każdy dostarcza na utworzenie dubletu (lub dubletów) taką samą liczbę niesparowanych elektronów.

Związki w których występują wiązania kowalencyjne charakteryzują się niskimi temperaturami topnienia i temperaturami wrzenia, rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych. Między cząsteczkami z wiązaniami kowalencyjnymi występują słabe oddziaływania van der Waalsa. Reakcje pomiędzy związkami z wiązaniami kowalencyjnymi polegają na rozerwaniu istniejących wiązań i wytworzeniu nowych. Szybkości tych reakcji można mierzyć eksperymentalnie.

q       Wiązanie koordynacyjne (semipolarne) jest szczególnym przypadkiem wiązania kowalencyjnego. Polega ono na utworzeniu wspólnej pary elektronowej z elektronów pochodzących od jednego atomu (donora). Drugi atom (akceptor) tymi elektronami uzupełnia własną powłokę walencyjną do oktetu.

Po utworzeniu wiązania koordynacyjnego, jest ono nieodróżnialne od wiązania kowalencyjnego. O obecności wiązania koordynacyjnego może świadczyć para ładunków formalnych pojawiająca się we wzorze konstytucyjnym. Ładunek formalny oblicza się ze wzoru: q=new-nep-1/2.neb (q=new-nep –nb)
new – liczba elektronów walencyjnych
nep – liczba elektronów na atomie
neb – liczba elektronów tworzących wiązanie; nb liczba utworzonych wiązań przez atom
W kwasie azotowym(V) dla atomu azotu: 5-0-1/2.4=+1; 5-0-4=+1; dla atomu tlenu: 6-6-1= -1

q       Wiązania wodorowe powstaje pomiędzy atomem wodoru (kowalencyjnie związanym z atomem fluoru, tlenu lub azotu) a innym, małym, silnie elektroujemnym atomem (fluor lub tlen). Obecność wiązań wodorowych powoduje podwyższenie temperatury wrzenia (woda – siarkowodór, alkohol etylowy – eter dimetylowy). Wiązania wodorowe powodują, że zmierzona masa cząsteczkowa jest wielokrotnością masy cząsteczkowej obliczonej ze wzoru sumarycznego. Pozorny wzrost masy cząsteczkowej powoduje właśnie podwyższenie temperatury wrzenia.

Elektroujemność niektórych grup:

Elektroujemność węgla w zależności od hybrydyzacji:

Csp3 < Csp2 < Csp

Efekt indukcyjny różnych grup odniesiony do wodoru:

Efekt mezomeryczny najczęściej spotykanych grup: