Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de...
Transcript of Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de...
Investeşte în oameni !FONDUL SOCIAL EUROPEANProgramul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 –2013 Axa prioritară nr. 1 „Educaţiaşiformareaprofesionalăînsprijinulcreşteriieconomiceşidezvoltăriisocietăţiibazatepecunoaştere”Domeniul major de intervenţie 1.2 „Calitateînînvăţământulsuperior”
Numărulde identificareal contractului:POSDRU/156/1.2/G/138821 Beneficiar:UniversitateaPOLITEHNICA din BucureştiTitlulproiectului: Calitate, inovare, comunicare-instrumenteeficienteutilizatepentrucreştereaaccesuluişipromovabilităţiiînînvăţământulsuperior tehnic
Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de pregătire a studenţilor în vederea asigurării de şanse egale
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
1
MODUL DE INSTRUIRE: CHIMIE
Curs: 2
Grupele: G1, G2, G3
Formator: AlinaMarietaSIMION
Octombrie/ 2015
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
2
Legǎtura covalentǎ
Prin punerea în comun de electroni din stratul de valenţă, elemenele isi
pot completa octetul (dubletul)
=> se formează legături covalente
O legatura covalenta este alcatuita din doi electroni - acestia aparţin,
în egală măsură, ambilor atomi de la care au provenit
• Hidrogenul
se prezintă sub forma unor molecule formate din doi atomi= >moleculă diatomică, H2.
Fiecare dintre atomii de hidrogen a pus în comun electronul pe care îl
are, iar perechea de electroni formată aparţine în egală măsură
fiecărui atom
Astfel fiecare atom are, simultan, configuraţia stabila a atomului de
heliu
Astfel se explică de ce atomii din grupa a VII-a (fluor, clor, brom, iod), ca si atomii din perioada a doua, grupele V şi VI, (N2 şi O2), se
regăsesc sub formă de molecule diatomice: F2, Cl2, Br2, I2.
3
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
4
• Nici atomul de clor, nu se poate găsi liber
Explicaţia este aceeaşi ca şi în cazul atomului de hidrogen: cei doi atomi
de clor pun în comun câte un electron pentru a-şi completa, fiecare, octetul
•Atomul de oxigen are 6 electroni în stratul de valenţă
fiecare dintre atomi pune în comun câte doi electroni.
se formează două legături covalente, corespunzător unei legături
covalente duble
• In molecula diatomică de azot trebuie ca fiecare atom să pună în comun
trei electroni pentru a forma trei legături covalente, astfel încât octetul
fiecărui atom să fie complet
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
5
Legăturile care se formează în moleculele de Cl2 se numesc legături
σ şi se formează prin întrepătrundere directă între orbitali
In cazul oxigenului, una dintre legături este o legătură σ, cealaltă,
este o legătură π; acesta se formează prin întrepătrunderea laterală a
orbitalilor
In molecula de azot există o legătură σ şi două legături π
Atenţie!
- nu există legături π fără legături σ
- între doi atomi nu poate exista mai mult de o legătură σ
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
6
Reprezentarea unei perechi de electroni care formează o covalenţă
se face, convenţional, printr-o liniuţă
Unei legături duble sau triple îi corespund două, respectiv trei liniuţe
Cl Cl C
H
H
H
H O O N N
Dacă între cei doi atomi care pun în comun electroni există o
diferenţă mare de electronegativitate, perechea de electroni va fi mai
puternic atrasă de atomul mai electronegativ.
=> legătura covalentă va fi polarizată, iar o astfel de legătură
este o legătură covalentă polară
=> fiecare dintre cei doi atomi primeşte o sarcină electrică
parţială care se notează cu δ+ sau δ-
7
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
Exemple: O-H; C-O; N-H; H-Cl
Dacă între cei doi atomi care pun în comun electroni există o
diferenţă mica sau nu exista diferenţă de electronegativitate
(atomii sunt identici), perechea de electroni va fi egal atrasa de
ambii atomi
=> legătură covalentă nepolară
Exemple: H-H; C-C; Cl-Cl; C-H
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
8
Legǎtura covalent - coordinativǎ
Dacă la formarea legăturii participă un atom care posedă un
orbital liber ce poate acomoda o pereche de electroni şi un alt atom
care are o pereche de electroni disponibila, se poate forma un tip
special de covalenţă: legătura covalent – coordinativă
Odată formată această legătură are aceleaşi caracteristici ca
toate celelalte legături covalente din moleculă; ea diferă de o
legătură covalentă doar prin modul în care s-a format, nu prin
caracteristicile sale
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
9
Exemplu: molecula de amoniac, NH3
Octetul atomului de azot este satisfăcut de trei electroni proveniţi de la câte un
atom de hidrogen, în acelaşi timp fiecare atom de azot are dubletul satisfăcut de
câte un electron provenind de la atomul de azot
Atomul de azot are o pereche de electroni neparticipanţi pe care o poate ceda
unui ion de hidrogen (proton), formând astfel o legătură covalent – coordinativă. În
ionul de amoniu însă toate legăturile sunt identice
Pereche de electroni neparticipanti
Legatura covalent-coordinativa
Sarcina pozitiva purtata de atomul de N, urmare a formarii legaturii covalent-coordinative
Sarcina negativa a ionului de Cl
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
10
Alte exemple de legaturi covalent-coordinative: H3O+, H3N
+-[BF3]-,
HNO3, Al2Cl6 (gas.), combinatii complexe – [Cu(NH3)4](OH)2, HFeCl4
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
12
Hibridizarea
Atomul de C (Z = 6) are distributia
electronica: 1s2 2s2 2p2
La formarea celor 4 covalenţe ale C vor
participa orbitalii din stratul de valenţă, stratul 2.
Cei 4 electroni sunt distribuiţi în orbitalul s şi în
2 dintre orbitalii p
Intre orbitalii s si p există o diferenţă de energie, însă mică
Pentru a putea forma 4 covalenţe, cei 4 electroni de valenţă
trebuie să ocupe singuri câte un orbital atomic
Acest lucru este posibil prin contopirea orbitalilor s şi p
• Hibridizarea sp3
13
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
In molecula metanului, spre exemplu, cele 4 covalenţe sunt
identice dpdv energetic şi spaţial
Acest lucru se explica astfel: orbitalii s si p din stratul 2 se
contopesc, formând 4 orbitali identici ca forma şi energie
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
14
Din cei 3 de tip p şi 1 orbital de tip s sunt generaţi 4 orbitali hibrizi care
au ¼ caracter de orbital s şi ¾ caracter de orbital p
Aceşti orbitali nou formaţi vor purta denumirea de orbitali hibrizi sp3
Pentru ca molecula să fie cât mai stabilă, energia sistemului trebuie
să fie minimă, iar cei 4 orbitali hibrizi trebuie să fie distribuiţi cât mai
uniform în spaţiu.
Pentru patru axe (axele orbitalilor hibrizi sp3) aranjarea optimă, de
energie minimă, este cea cu orbitalii orientaţi spre vârfurile unui
tetraedru regulat, cu un unghi de 109° 28’ între orbitali
15
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
16
In molecula de CH4 atomul de carbon este legat prin 4 legături
covalente de 4 atomi de hidrogen
Legăturile se formează prin întrepătrunderea frontală a orbitalilor
hibrizi sp3 din atomul de carbon cu orbitalii s din atomii de hidrogen
Acest tip de legătură covalentă este denumită legătură σ
Legătura σ permite rotaţia liberă a atomilor în jurul axei legăturii
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
17
Contopirea unor orbitali atomici, de energie diferită, în orbitali
hibrizi, de energie egală, este o proprietate a multor atomi
Astfel, şi alţi atomi din perioada a 2-a sunt hibridizaţi sp3
N in NH3
O in H2O