Chemické repetitorium. Václav Pelouch

ZÁKLADY ZÁKLADY OBECNÉ OBECNÉ A A KLINICKÉ KLINICKÉ BIOCHEMIE BIOCHEMIE

Chemické repetitorium Václav Pelouch kapitola ve skriptech - 1

2004 2004

CHEMICKÉ CHEMICKÉ REPETITORIUM REPETITORIUM

VÁCLAV VÁCLAV PELOUCH PELOUCH

Anorganická a obecná chemie • Stavba atomu – Atom je nejmenší částice hmoty, která obsahuje jádro (složené z protonů a neutronů) a obal (obsahující elektrony)

• Proton – – – –

částice s nejmenším kladným nábojem hmotnost přibližně jako atom vodíku má jeden kladný náboj počet protonů v jádře = protonové (atomové) číslo (Z) • toto číslo označuje i pořadí prvku v periodické soustavě prvků • píše se vlevo dole u prvku

2



Anorganická a obecná chemie • Neutron – částice bez náboje – hmotnost jako proton – počet neutronů v jádře = neutronové číslo (N)

• Elektron – částice s nejmenším záporným nábojem – počet elektronů v obalu je stejný jako počet protonů v jádře • atom je elektricky neutrální !!

– elektrony se pohybují na elektronových vrstvách • jsou různě vzdáleny od jádra • nejvzdálenější vrstva je valenční vrstva, která obsahuje valenční elektrony (pouze tyto se podílejí na chemickém slučování atomů do molekul) 3



Anorganická a obecná chemie • Nukleony: protony + neutrony – počet nukleonů v jádře = nukleonové (hmotnostní) číslo (A) • píše se vlevo nahoře u prvku • nukleonové (A) 16 protonové (Z)

O

8

• A=N+Z – vzorec dovolí spočítat počet neutronů v jádře, když známe počet protonů a nukleonové číslo

• Nuklidy – atomy se stejným protonovým i nukleonovým číslem

• Isotopy – atomy se stejným protonovým číslem • liší se nukleonovým číslem a neutronovým číslem

4



Periodická soustava prvků • tabulka prvků uspořádaných podle protonového čísla jednotlivých atomů – každý prvek má svojí chemickou značku

• tabulku tvoří: – vodorovné řady – periody (označené 1 - 7) 1. perioda 2. perioda 3. perioda 4. perioda 5. perioda 6. perioda 7. perioda 5

2 prvky 8 prvků 8 prvků 18 prvků 18 prvků 32 prvků zatím neúplná – počet se stále zvětšuje



Periodická soustava prvků • svislé řády – skupiny (označené I – VIII) – každá skupina má dvě podskupiny: • A - prvky nepřechodné • B - prvky přechodné – (obsahuje i podskupinu - vnitřně přechodné prvky: lantanoidy a aktinoidy

– používají se i další dělení prvků v tabulce: • kovy • nekovy • polokovy 6



Struktura atomových orbitalů • Atomové orbitaly – místa, kde se nachází elektron v prostoru kolem atomového jádra • k tomu slouží kvantová čísla

• Hlavní kvantové číslo – udává velikost orbitalu – značí se n a má hodnotu od 1 – 7 • číslo je totožné s číslem periody v chemické tabulce

– někdy se používá místo čísel označení pomocí písmen: K, L, M, N, O, P, Q 7



Struktura atomových orbitalů • Vedlejší kvantové číslo – vyjadřuje prostorový tvar orbitalu – značí se l a má hodnotu od nuly do n-1 • n = hlavní kvantové číslo

– v chemické tabulce jsou proto u jednotlivých prvků uvedeny malými písmeny tyto příslušné orbitaly • místa, kde jsou valenční elektrony: • s – prvky skupin A zde mají své valenční elektrony • p – prvky skupin A zde mají své valenční elektrony

– d – prvky skupin B • v podskupinách zaplňují orbitaly ve slupce n-1

– f prvky – lantanoidy a aktinoidy • zaplňují orbitaly ve slupce n-2 8



Struktura atomových orbitalů • Magnetické kvantové číslo – vyjadřuje orientaci orbitalů v prostoru a jejich počet – značí se m a má hodnotu od -l do +l (včetně nuly)

• Spinové číslo – popisuje chování elektronu v orbitalu – rotaci kolem osy ± ½

• Orbitaly se zapisují podle hlavního a vedlejšího čísla • Orbitaly se postupně zaplňují takto: – 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 5d, 4f, 6p 9



Elektronegativita • znamená schopnost atomu příslušného prvku poutat k sobě valenční elektrony při výstavbě chemické vazby: – pokud prvek tvoří zásadotvorný oxid: hodnota < 1 – pokud je prvek amfoterní: hodnota 1 – 2 – pokud prvek tvoří kyselinotvorný oxid: hodnota > 2

• elektronegativita u nepřechodných prvků v jednotlivých periodách stoupá – od I A do VII A 10



Elektronegativita • elektronegativita u nepřechodných prvků v jednotlivých skupinách klesá – od 1. do 7. periody

• elektronegativita nejdůležitějších prvků pro biomedicinu: draslík -0,85 lithium -0,97 sodík - 0,90 vápník -1,00 11

hořčík vodík jod uhlík

-1,2 -2,1 -2,4 -2,5

chlor dusík kyslík fluor

-2,8 -3,1 -3,5 -4,1



Oxidační číslo • je formální mocenství – náboj, který by prvek měl ve sloučenině, kdyby si elektrony přivlastnil elektronegativnější z vazebných partnerů – zapisuje se římskou číslicí jako horní index

• u atomu prvku, který je v základním stavu je oxidační číslo nula 12



Oxidační číslo • Kyslík má téměř ve všech sloučeninách -II – výjimka je • v peroxidech -I • ve sloučenině s fluorem (OF2) +II

• Vodík má téměř ve všech sloučeninách +I – výjimkou jsou hydridy -I – u sloučenin vodíku s prvky • z IIIA – VA skupiny je vodík dohodou uváděn na 2. místě: BH3 – boran, SiH4 – silan… • u skupiny VI A – VII A je uváděn na 1. místě: H2S – sulfan, H2Se – selan… 13



Oxidační číslo • alkalické kovy – mají oxidační číslo +I

• kovy alkalických zemin – mají oxidační číslo +II

• B, Al a lantanoidy – mají oxidační číslo +III

• F ve všech sloučeninách a ostatní halogeny v halogenidech (kromě fluoridů) – mají oxidační číslo -I

• Součet všech oxidačních čísel v molekule je nula 14


15



16



17


Chemické repetitorium. Václav Pelouch

Recommend Documents