1
Copyright © 2000 by Harcourt, Inc. All rights reserved.
1. Układ okresowy – metale i niemetale2. Oddziaływania inter- i intramolekularne3. Ciała stałe – rodzaje sieci krystalicznych4. Przewodnictwo ciał stałych
Chemia nieorganiczna
1H3Li11Na19K37Rb55Cs87Fr
4Be12Mg20Ca38Sr56Ba88Ra
21Sc39Y57La89Ac
22Ti40Zr72Hf104Unq
23V41Nb73Ta105Unp
24Cr42Mo74W106Unh
25Mn43Tc75Re107Uns
26Fe44Ru76Os108Uno
27Co45Rh77Ir109Une
110Uun
111Uuu
28Ni46Pd78Pt
29Cu47Ag79Au
30Zn48Cd80Hg
31Ga49In81Tl
5B13Al
32Ge50Sn82Pb
6C14Si
33As51Sb83Bi
7N15P
34Se52Te84Po
8O16S
9F17Cl35Br53I85At
10Ne18Ar36Kr54Xe86Rn
2He
1
2 13 14 15 16 17
18
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pierwiastki
metale
niemetale
2
1H3Li11Na19K37Rb55Cs87Fr
4Be12Mg20Ca38Sr56Ba88Ra
21Sc39Y57La89Ac
22Ti40Zr72Hf104Unq
23V41Nb73Ta105Unp
24Cr42Mo74W106Unh
25Mn43Tc75Re107Uns
26Fe44Ru76Os108Uno
27Co45Rh77Ir109Une
110Uun
111Uuu
28Ni46Pd78Pt
29Cu47Ag79Au
30Zn48Cd80Hg
31Ga49In81Tl
5B13Al
32Ge50Sn82Pb
6C14Si
33As51Sb83Bi
7N15P
34Se52Te84Po
8O16S
9F17Cl35Br53I85At
10Ne18Ar36Kr54Xe86Rn
2He
1
2 13 14 15 16 17
18
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
gazy
ciecze
Pierwiastki
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Jakie siły wiążą cząsteczki pomiędzy sobą?
3
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
Oddziaływania intra- i intermolekularne
jon-jon (intra)dipol-dipol (inter)dipol indukowany-dipol indukowany (inter)
siła
odd
ział
ywan
ia
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
+ -
e
4
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
+δ -δcząsteczki spolaryzowane=dipole
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
+δ -δcząsteczki spolaryzowane=dipolemoment dipolowy ≠0
µ = = δ . . l
5
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
AttractionRepulsion
+– +–
+–
+
–
– +
+–
+
––
+–
+– +cząsteczki polarne=dipolemoment dipolowy ≠0
µ = = δ . . l
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
cząsteczka H2O
(b)
H
Lone pair
Bondingpair
Bondingpair
Lone pair
HO
HH
O
-
+
6
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
Wiązania wodorowerodzaj oddziaływania:90% dipol-dipol10% kowalencyjne
cząsteczka H2O
HH
O
-
+H
H
OH
H
OH
H
O
-
+
-
+
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
Wiązania wodorowerodzaj oddziaływania:90% dipol-dipol10% kowalencyjne
cząsteczka H2O
HH
O
-
+H
H
OH
H
OH
H
O
-
+
-
+
7
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
Wiązania wodorowe10_210
– 100
0
100
– 200
Tem
pera
tura
wrz
enia
, °C
okres2 3 4 5
H2O
Groupa 6A
Groupa 7A
Groupa 5A
Groupa 4A
HF
NH 3
CH 4
SiH 4
GeH 4
SnH 4
HISbH3
H2Te
H 2SH2Se
HClAsH 3
HBr
PH3
10_210
– 100
0
100
– 200
Tem
pera
tura
wrz
enia
, °C
okres2 3 4 5
H2O
Groupa 6A
Groupa 7A
Groupa 5A
Groupa 4A
HF
NH 3
CH 4
SiH 4
GeH 4
SnH 4
HISbH3
H2Te
H 2SH2Se
HClAsH 3
HBr
PH3
1H3Li11Na19K37Rb55Cs87Fr
4Be12Mg20Ca38Sr56Ba88Ra
21Sc39Y57La89Ac
22Ti40Zr72Hf104Unq
23V41Nb73Ta105Unp
24Cr42Mo74W106Unh
25Mn43Tc75Re107Uns
26Fe44Ru76Os108Uno
27Co45Rh77Ir109Une
110Uun
111Uuu
28Ni46Pd78Pt
29Cu47Ag79Au
30Zn48Cd80Hg
31Ga49In81Tl
5B13Al
32Ge50Sn82Pb
6C14Si
33As51Sb83Bi
7N15P
34Se52Te84Po
8O16S
9F17Cl35Br53I85At
10Ne18Ar36Kr54Xe86Rn
2He
1
2 13 14 15 16 17
18
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
metale
niemetale
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Wiązania wodorowe
8
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
Wiązania wodoroweRodzaj atomów: - duża elektroujemność- małe rozmiary- wolna para elektronowa
Charakter wiązania- wiązanie donorowo-
akceptorowe- orbitale molekularne
zdelokalizowane- energia wiązania ∼20kJ/mol
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
DNA
Wiązania wodorowe
9
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
atomy lub cząsteczki niepolarnemoment dipolowy =0
oddziaływania Londona, Van der Waalsa
polaryzowalność≠0moment dip. indukowany
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
211
Atom A Atom BNo polarization
Atom A Atom BInstantaneous dipole on atom Ainduces a dipole on atom B
Atom A Atom B
δ+δ–
δ+δ– δ+δ–
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
No polarization
Instantaneous dipole on molecule Ainduces a dipole on molecule B
Molecule A Molecule B
Molecule A Molecule B
Molecule A Molecule B
H H H H
δ+δ–δ+δ–
δ+δ–
H H H H
H H H H
polaryzowalność≠0moment dip. Indukowany
zależy od rozmiarów cząsteczek
10
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływań
l Jonowel Dipolowel Dyspersyjne
-111.9Xe
-157.3Kr
-189.4Ar
-248.6Ne
-269.7He*
Temperatura krzepnięcia, °C
Pierwiastek
p=1 atm
* p>1 atmFilm: LONDON.MOV
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływańPrzykład 1 Jakie oddziaływania występują pomiędzy cząsteczkami?
NH4Cl CF3(CF2CF2)nCF3 (teflon)CH3(CH2CH2)nCH3 (polietylen)CHCl3BaSO4P4NOBF3
11
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływańPrzykład 2 Dla której cząsteczki w parze oddziaływania intermolekularne są większe?
CO2 OCS PF3 PF5CH3CH2CH2NH2 NH2CH2CH2NH2HF HBrSO3 SO2CH3OH H2CO
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływańPrzykład 3 Uzasadnij różnice w temperaturach wrzenia:
CH3CH2CH2CH2CH3 36.2 oC
CH3
CH3 CH3
CH3
C 9.5 oC
n-pentan
neopentan
12
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływańPrzykład 3 Uzasadnij różnice w temperaturach wrzenia:
CH3OCH3 -25 oC eter dimetylowy
alkohol etylowyCH3CH2OH 79 oC
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływańPrzykład 3 Uzasadnij różnice w temperaturach wrzenia:
n-propanCH3CH2CH3 -42 oC
CH3CH2CH2CH2CH3 36.2 oC n-pentan
13
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływańPrzykład 3 Uzasadnij różnice w temperaturach wrzenia:
n-propanCH3CH2CH3 -42 oC
CH3OCH3 -25 oC eter dimetylowy
Oddziaływania intra- i intermolekularne
Rodzaje oddziaływańPrzykład 3 Uzasadnij różnice w temperaturach wrzenia:
LiCl 1360 oC
HCl -85 oC
14
Ciała stałe
Struktury krystaliczne1. Co to jest sieć krystaliczna?2. Jakie są rodzaje sieci?3. Jakie są rodzaje krystalicznych ciał stałych?
Simple cubic
Poloniummetal
Ciała stałe
Struktury krystalicznekomórka elementarna
typ sieci przykład
regularna
15
Ciała stałe
Struktury krystaliczne
Body-centered cubic
Uraniummetal
komórka elementarna
typ sieci przykład
bccregularna przestrzennie centrowana
Face-centered cubic
Goldmetal
Ciała stałe
Struktury krystalicznekomórka elementarna
typ sieci przykład
fccregularna płasko centrowana
16
Simple cubic
Body-centered cubic
Face-centered cubic
Unit cell Lattice Example
Poloniummetal
Uraniummetal
Goldmetal
Ciała stałe
Struktury krystaliczne
Ciała stałe
Struktury krystaliczne
Jak je określać?
XRD – X-ray diffractiondyfrakcja promieni rentgenowskich
17
Ciała stałe
Struktury krystaliczneXRD – X-ray diffractiondyfrakcja promieni rentgenowskich
θ θd
θ θw
y
x z
promienie padające promienie odbite
( )θλ sin2 ⋅= dnRównanie Braggów
Ciała stałe
Rodzaje krystalicznych ciał stałych
= Cl−
= Na+ = H2O= C
atomowe jonowe molekularne
18
Ciała stałe
Rodzaje krystalicznych ciał stałych
jonowejonowe
jonyjony
jonowe
dipolowedipolowedyspersyjnedyspersyjne
czcząąsteczkisteczki
molekularne
dyspersyjnedyspersyjnekowalencyjne kowalencyjne skierowaneskierowane
kowalencyjne kowalencyjne zdelokalizowanezdelokalizowane
wiwiąązania/zania/oddziaoddziałływaniaywania
atomy gr. 8atomy gr. 8atomy niemetaluatomy niemetaluatomy metaluatomy metaluw ww węźęźle siecile sieci
Grupa 8Grupa 8Niemetaliczne/Niemetaliczne/kowalencyjne kowalencyjne
metalicznemetaliczne
atomowe
Sieci krystaliczne
atomowe
19
1H3Li11Na19K37Rb55Cs87Fr
4Be12Mg20Ca38Sr56Ba88Ra
21Sc39Y57La89Ac
22Ti40Zr72Hf104Unq
23V41Nb73Ta105Unp
24Cr42Mo74W106Unh
25Mn43Tc75Re107Uns
26Fe44Ru76Os108Uno
27Co45Rh77Ir109Une
110Uun
111Uuu
28Ni46Pd78Pt
29Cu47Ag79Au
30Zn48Cd80Hg
31Ga49In81Tl
5B13Al
32Ge50Sn82Pb
6C14Si
33As51Sb83Bi
7N15P
34Se52Te84Po
8O16S
9F17Cl35Br53I85At
10Ne18Ar36Kr54Xe86Rn
2He
1
2 13 14 15 16 17
18
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Metale
metale
niemetale
Metale
Sposoby ciasnego upakowania sieci
20
Metale
Sposoby ciasnego upakowania sieci
8
Atom in third layerlies over atom infirst layer.
Top view
hcp
1 23
46
5
789
111210
sieć heksagonalna - hcp
A
B
A
Metale
Sposoby ciasnego upakowania sieci
sieć hcp fcc
21
fcc hcp
Metale
Sposoby ciasnego upakowania sieci
0.13320.1332HCPHCPZincZinc0.13710.1371BCCBCCTungstenTungsten0.14450.1445HCPHCPTitaniumTitanium ((AlphaAlpha))0.14300.1430BCCBCCTantalumTantalum0.14450.1445FCCFCCSilverSilver0.13870.1387FCCFCCPlatinumPlatinum0.12460.1246FCCFCCNickelNickel0.13630.1363BCCBCCMolybdenumMolybdenum0.15990.1599HCPHCPMagnesiumMagnesium0.17500.1750FCCFCCLeadLead0.12410.1241BCCBCCIronIron ((AlphaAlpha))0.14420.1442FCCFCCGoldGold0.12780.1278FCCFCCCopperCopper0.12530.1253HCPHCPCobaltCobalt0.12490.1249BCCBCCChromiumChromium0.14900.1490HCPHCPCadmiumCadmium0.14310.1431FCCFCCAluminumAluminum
AtomicAtomic RadiusRadius ((nmnm))CrystalCrystal StructureStructureMetalMetal
MetalePrzykłady
22
Metale
Wiązania – struktura pasmowa
3s1
Na
1 2 3 4
ener
gia
Metale
Wiązania – struktura pasmowa
ener
gia
16 6⋅1023
pasmo przewodnictwa
Top Related