• chemická vazba je nějaká interakce mezi dvěma a více atomy
  • vzniká u atomů s nestabilní elektronovou konfiguraci (1 až 7 valenčních elektronů)
  • vzniká takto:
    • atomy se k sobě přbližují
    • jejich valenční orbitaly se překryjí
    • atomy získají stabilnější elektronovou konfiguraci
  • vázané atomy mají nižší energii než izolované atomy a proto je vzniklá molekula stabilnější
  • při vzniku vazby se uvolňuje energie - vazebná energie
    • vazebná energie je stejná energie k rozštěpení této vazby
    • velikost vazebné energie charakterizuje pevnost a stabilitu vazby
  • při chemických reakcích se atomy snaží dosáhnout elektronového oktetu tedy konfigurace vzácných plynů, čehož lze dosáhnout 2 způsoby:
    • sdílením elektronů
    • přenosem elektronů

Molekulové orbitaly

  • překrytím dvou atomových orbitalů vzniká molekulový orbital
  • molekulový orbital je prostor, ve kterém se vazebný elektronový pár vyskytuje s největší pravděpodobností

Molekulový orbital $\sigma$

  • vzniká když se atomové orbitaly překrývají na spojnici jader
  • vzniká překrytím orbitalů $s-s$ nebo $s-p$ nebo $p-p$
Různé typy sigma orbitalů
Různé typy $\sigma$ orbitalů
  • jelikož jsou elektrony na spojnici jader, elektrony jsou přitahovány oběma jádry současně a vazba je proto silnější
  • tvoří vždy jednoduchou vazbu
  • např.:
    • molekula $Cl_{2}$:
      Zázornění vazeb v molekule dichloru
      Zázornění vazeb v molekule dichloru
    • molekula $HCl$:
      Znázornění vazeb v molekule kyseliny chlorovodíkové
      Znázornění vazeb v molekule kyseliny chlorovodíkové

Molekulový orbital $\pi$

  • vzniká když se atomové orbitaly překrývají mimo spojnici jader
  • elektrony vazby se nevyskytují na spojnici jader
  • vazba je slabší
  • vzniká třeba spojení orbitalů $p_{z}-p_{z}$
  • existuje vždy současně s vazbou $\sigma$, tedy jen v molekulách s násobnými vazbami
  • např.:
    • molekula $O_{2}$ ($\overline{\underline{O}}=\overline{\underline{O}}$)
      Znázornění vazeb v molekule dikyslíku
      Znázornění vazeb v molekule dikyslíku
    • molekula $N_{2}$ ($|N\equiv N|$)
      Znázornění vazeb v molekule didusíku
      Znázornění vazeb v molekule didusíku

Polarita vazeb

  • polaritu vazby určujeme podle absolutní hodnoty rozdílu elektronegativit - $|\Delta X|$ (schopnosti atomu přitahovat elektrony) jednotlivých atomů
  • čím je rozdíl elektronegativit větší, tím je vazba polárnější

Vazba kovalntní nepolární ($|\Delta X|<0.4$)

  • vzniká mezi atomy se stejnou nebo jen velmi málo rozdílnou elektronegativitou
  • sdílený pár je mezi účastníky rozložen symetricky

Vazba kovalentní polární ($|\Delta X|\in(0.4,1.7)$)

  • vzniká mezi atomy s větším rozdílem elektronegativit
  • elektronegativnější účastník vazby přitahuje elektronový pár silněji a je tedy rozložen asymetricky
  • na takto vázaných atomech vzniká parciální náboj - $\delta$
    • na atomu s menší elektronegativitou je parciální náboj $\delta +$, protože elektrony vazby jsou od něj dál
    • na atomu s větší elektronegativitou je parciální náboj $\delta -$, protože elektrony vazby jsou k němu blíž
  • molekula má pak kladnou a zápornou stranu a tvoří dipól

Vazba iontová ($|\Delta X|>1.7$)

  • rozdíl elektronegativit je tak velký, že dochází k přenosu elektronů mezi atomy
  • hranice mezi jednotlivými typy vazeb jsou přibližné a přechod je plynulý

Polarita molekul

  • polarita víceatomových molekul závisí na polaritě jednotlivých vazeb a na prstorovém uspořádání
  • má velký vliv na další vlastnosti molekuly
  • nepolární jsou molekuly, jejichž prostorové uspořádání způsobuje vyrušení dipólů jednotlivých vazeb
    • např.: $\text{O=C=O}$
      • vektory obou dipólových momentů miří k sobě a vyruší se
  • polární jsou molekuly s asymetrickým uspořádáním vazeb a jejich dipóly se tak neruší
    • např.: $H_{2}O$
      • vektory obou dipólových momentů míří od sebe a výsledný dipól tak míří ve směru výslednice obou dipólů