Mezimolekulové síly

1. Mezimolekulové síly

2. molekula vody Mezimolekulové síly: Příklad:Voda Víte, že voda existuje v různých skupenstvích. Přesto vodu kapalnou, led i páru tvoří stejné molekuly. Proto má voda ve všech skupenstvích stejnéchemické vlastnosti. Liší se ale strukturou a proto i vlastnostmi fyzikálními. • Existenci látek v různých skupenstvích umožňují přitažlivé síly mezi molekulami. • Jsou to síly slabé, ale dostačující ke sdružení molekul do kapalného či pevného skupenství. Lze je rozdělit na :VANDERWAALSOVYSÍLY a VODÍKOVÉMŮSTKY

3. + - - - + + - - 1.atom He 2.atom He přitažlivá síla Dipól : Připomeňte si pojem dipól. • permanentní: Řešení: Úloha: Vyberte, která z těchto látek bude tvořit dipól. H2 HCl H Cl Molekula HCl je polární, to znamená, že má kladný a záporný pól. • indukovaný: Molekula s permanentním dipólem vyvolá vznik dipólu u jiné molekuly. • okamžitý přechodný: Příklad: helium Elektronová hustota může být v určité oblasti dočasně zvýšena. Tak vzniká dipól, který může indukovat vznik dalšího dipólu.

4. Van der Waalsovy síly: • Podstatou mezimolekulových vazebných sil je vzájemné působení molekulových dipólů. • Tyto síly se nazývají podle holandského fyzika J.H. van der Waalse, který je studoval. Johannes Diderik van der Waals (1837 -  1923 ) • Energie vazeb vyvolaných van der Waalsovými silami je asi 100krát nižší, než energie kovalentní vazby.

5. N O F 15 16 17 - + Řešení: Úloha: Připomeňte si: 1s1 • Jaká je elektronová konfigurace vodíku? • Nakreslete model atomu vodíku. • Jak se mění v periodické tabulce hodnoty elektronegativit prvků? Elektronegativita roste v periodách a klesá ve skupinách. Vodíková vazba: • Při vazbě vodíku s prvkem silně elektronegativním dochází k odhalení jádra vodíku. • Kladný náboj jádra může vytvořit slabou vazbu s volným elektronovým párem na atomu další molekuly. • Tato vazba se nazývá VODÍKOVÁ VAZBA nebo MŮSTEK. • Vyskytuje se především u sloučenin vodíku s dusíkem, kyslíkem a fluorem. Příklad:Voda Ve vzorcích se vodíková vazba vyznačuje tečkováním: HO – H ... OH2

6. VODÍKOVÝ MŮSTEK VODÍKOVÝ MŮSTEK SKLÁDANÝ LIST ŠROUBOVICE Vodíková vazba - význam: Energie vodíkové vazby je vyšší než energie van der Waalsových sil, ale nižší než energie vazby kovalentní. Je ale velmi důležitá. Příklad: • Souvisí s prostorovým uspořádáním bílkovin a nukleových kyselin. DNA deoxyribonukleová kyselina tvoří dvojitou šroubovici Ve struktuře bílkovin lze nalézt pravidelně uspořádané úseky se strukturou šroubovice nebo skládaného listu.

7. VODÍKOVÝ MŮSTEK VODÍKOVÝ MŮSTEK Struktura ledu Schéma struktury kapalné vody Vodíková vazba - význam: • Vodíkové vazby jsou příčinou mimořádných vlastností vody. • Ve vodní páře jsou molekuly vody izolované. • V kapalné vodě a ledu se molekuly sdružují pomocí vodíkových můstků. • V ledu se každá molekula H2O váže vodíkovými vazbami s dalšími čtyřmi molekulami. • Dutiny ve struktuře ledu způsobují, že má menší hustotu a větší objem než kapalná voda.

8. Vodíková vazba - význam: Srovnejte vlastnosti hydridů prvků 16. skupiny periodické tabulky. Díky vodíkovým můstkům: • Je voda za běžných podmínek kapalná. • Má vyšší teploty tání a varu, než by se dalo očekávat. • Má další vlastnosti významné pro existenci života.

9. Teploty varu hydridů prvků 14.,15., 16. a 17. skupiny : 100 H2O tV(0C) HF H2Te 0 SbH3 H2Se NH3 HI H2S AsH3 SnH4 HCl HBr -100 PH3 GeH4 SiH4 CH4 -200 2 3 4 5 n Úloha: Řešení: S pomocí znalostí o vodíkové vazbě popište a vysvětlete tento graf: • Teploty varu hydridů v jednotlivých skupinách stoupají. • Voda, fluorovodík a amoniak mají ale teploty varu vyšší než by se dalo čekat. • Tyto sloučeniny tvoří vodíkové můstky. Jsou tedy spojeny silnějšími vazbami, než ostatní, což zvyšuje jejich bod varu. • Jak se většinou mění hodnoty teploty varu hydridů v jednotlivých skupinách? • Mají některé hydridy jiné teploty varu, než by se dalo očekávat? • Které a čím je to způsobeno?