chimie c1,c2

24
CURS CHIMIE Bibliografie 1. C.D. Neniţescu “ Chimie generală”. Editura didactică şi pedagogică- Bucureşti. 2. C.D. Neniţescu “ Chimie organică”. Volumul I, II. Editura didactică şi pedagogică- Bucureşti. 3. M. Avram “ Chimie organică”. Editura Academiei. 4. C.D. Drăgulescu, E. Petrovici “ Introducere în chimia organică modernă”. Editura Făclia Timişoara. 5. M. Iovu “ Industrii chimice”. Editura didactică şi pedagogică- Bucureşti. 6. John A. Page, Eduard A. Robinson “ Chimie principii şi experienţe”. Editura tehnică- Bucureşti. 7. F. Urseanu, C. Tărăbăşeanu, G. Bogza “ Probleme de chimie şi tehnologie chimică”. Editura tehnică- Bucureşti. 8. A. Pruiu, Gh. Uzunov, C. Roman “ Manualul ofiţerului mecanic”. Editura didactică şi pedagigică. 9. T. Florea, E. Florea, C. Roman “ Transfer de căldură şi masă”. Editura Muntenia.

Upload: silviubaragau

Post on 16-Dec-2015

123 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Chimie c1,c2

TRANSCRIPT

CURS CHIMIEBibliografie1. C.D. Neniescu Chimie general. Editura didactic i pedagogic- Bucureti.

2. C.D. Neniescu Chimie organic. Volumul I, II. Editura didactic i pedagogic- Bucureti.

3. M. Avram Chimie organic. Editura Academiei.

4. C.D. Drgulescu, E. Petrovici Introducere n chimia organic modern. Editura Fclia Timioara.

5. M. Iovu Industrii chimice. Editura didactic i pedagogic- Bucureti.

6. John A. Page, Eduard A. Robinson Chimie principii i experiene. Editura tehnic- Bucureti.

7. F. Urseanu, C. Trbeanu, G. Bogza Probleme de chimie i tehnologie chimic. Editura tehnic- Bucureti.

8. A. Pruiu, Gh. Uzunov, C. Roman Manualul ofierului mecanic. Editura didactic i pedagigic.

9. T. Florea, E. Florea, C. Roman Transfer de cldur i mas. Editura Muntenia. CURSUL NR.1

CAPITOLUL I

Structura atomului

Atom cea mai mic parte dintr-o substan care poate exista ca atare i

poate lua parte la o reacie chimic.

O serie de date experimentale au dovedit c atomul are o structur intern complex, alctuit din dou pri distincte:nucleul i nveli de electroni.

Primul pas important in demonstrarea divizibilitii atomului i n elucidarea structurii lui a fost descoperirea electronului.

Cunoaterea nucleelor atomilor a fost iniial legat de descoperirea radioactivitii.

1.Particulele emise de atomii radioactivi.

In 1895, Roentgen descoper razele X, prin aezarea n calea razelor catodice a unei plci metalice, nclinat la 45 fa de direcia de propagare a razelor catodice. La suprafaa plcii metalice iau natere razele X, diferite de razele catodice, ele sunt alctuite din unde electromagnetice ca i lumina, dar au lungimea de und mai mic.

Razele X nu sunt ncrcate electric (nu sufer deviaii n cmpuri magnetice sau electrice) i pot produce ionizarea gazelor; excitarea fluorescent i fosforescent a unor substane; strbat materiale opace pentru razele luminoase (carbon, lemn, carne) i nu trec prin foi groase de metal, oase, etc.

Razele X iau natere astfel: un e- rapid al razelor catodice ptrunde pn n straturile profunde (K, L, M) ale unuia dintre atomii foiei metalice, de unde disloc unul din e-. Locul acestuia este luat de un e- din straturile periferice. Acest fenomen este nsoit de emisie de energie sub form de raze X.

In 1896, Becquerel ncercnd s obin raze X, utiliznd un compus al uraniului fosforescent, descoper radioactivitatea natural.

In1899, Roentgen dovedete c un flux de raze X (radiaiile radioactive) introdus ntre plcile unui condensator electric sau polii unui magnet, se scindeaz n 3 fascicole mai mici, unul atras de placa negativ radiaiile , altul atras de placa pozitiv radiaiile , i al treilea nedeviat radiaiile .

Radiaiile sunt radiaii electromagnetice de tipul razelor X dar cu lungimi de und mai mici.

Radiaiile sunt e - n micare cu viteze foarte mari, foarte asemntori cu razele catodice.

Radiaiile sunt alctuite din particule cu mas mult mai mare dect a e- (masa 4 i sarcina +2). Particulele cu viteze foarte mari ptrund n materie.

Particulele emise de atomii radioactivi.

Dac n unul din compartimente se introduce Ra ,se adun ,dup ceva timp, n cel de al doilea compartiment He. Dac peretele metalic este prea gros, He rmne n compartimentul care conine Ra.

Reacia nuclear de dezintegrare a radiului: RaRn+ ARa=226; ARn=222 ;AHe =4

radiaiile sunt nuclee de heliu.

Devierea particulelor prin metale

In 1911, Rutherford efectueaz un experiment celebru,care dovedete c atomul este alctuit din nucleu i nveli de electroni.

O sare de radiu coninut ntr-o cavitate cilindric,practicat ntr-un bloc de Pb,emite radiaii ,dirijate spre o foi metalic (Au sau alt metal) extrem de subire (grosime de ~10000 atomi).Majoritatea particulelor strbt foia, cteva sunt deviate. Deplasnd ecranul fluorescent s-a stabilit c radiaiile sunt dispersate in toate parile, unele fiind aproape ntoarse din drum.

Experiena a fost interpretat astfel: atomii metalului sunt compui din nucleu si electroni cu dimensiuni extrem de mici ,diametrul atomului cuprins ntre 110-8cm 410-8cm, nucleele au diametre aproximativ de 10-12cm , iar electonii de 10-13cm.

Particulele nu sunt deviate de electroni, deoarece acetia au masa mai mic. Faptul c sunt deviate foarte puine dovedete c distana dintre nuclee este mare. Cnd o particul lovete un nucleu din plin este practic ntoars din drum. Au loc respingeri electrostatice ntre particule cu sarcin pozitiv.

Aparatul lui Rutherford a fost perfecionat, astfel nct din devierea particulelor , s se poata evalua sarcinile pozitive ale nucleelor atomice care produc devierea.

La viteze mari, particulele smulg un numar mare de electroni, ioniznd gazul prin care trec. Dupa ce pierd o parte din energia cinetica, capteaz 2e- sa se transforme n He.

Experiene care au demonstrat existena e-:

1. Raze catodicen mod normal aerul (n general gazele) nu conduc curentul electric. Dac se aplic o diferena de potenial ~ 10000 V ntre doi electrozi metalici de la capetele unui tub de sticl nchis,n care se gsete aer, nu se observ nici o trecere a curentului electric. Dac cu ajutorul unei pompe de vid se reduce presiunea aerului din tub, se observ trecerea curentului electric, uneori insoit de efecte luminoase (fluorescen) datorat lovirii pereilor de sticl de ctre particule emise de catod raze catodice.

Aplicnd n anod o gaura patrat i aseznd n partea opusa catodului un ecran fosforescent, apare pe ecran o poriune patrat luminat A, rezultnd c razele catodice se propag n linie dreapt.

Tubul este prevzut cu 2 electrozi suplimentari P1 si P2 . Dac se aplic o diferen de potenial, pata se deplaseaz din A in B,deci razele sunt deviate de un cmp electric (similar n cmp magnetic) rezult c razele catodice sunt particule materiale incrcate cu sarcina (-). Un conductor electric izolat plasat n drumul razelor catodice se ncarc negativ.

Aceste particulele au fost denumite e-

Tub de raze catodice, prevzut cu electrozi pentru devierea razelor.

Existena electronilor a fost dovedit i de experiene cum ar fi : -unele metale aduse la incandescen emit electroni efectul termoelectric;-sub aciunea luminii ultraviolete metalele emit electroni efectul fotoelectric .Din experienele descrise s-a demonstrat c atomul nu este indivizibil , el este format dintr-un nucleu (unde este concentrat sarcina pozitiv i aproape toat masa atomului) i dintr-un nveli electronic a crui sarcin negativ este egal cu cea pozitiv , ceea ce face ca din punct de vedere electric atomul s fie neutru.Z-numrul atomic (sarcin nuclear)A-numrul de mas A=Z+nCaracteristicile particulelor elementare fundamentale ale atomului.

Numele particuleiSimbolMasaSarcinaDescoperitorul particulei

n kgu.a.mCoulombirelativ

Proton1,0072+1Rutherford, 1911

Neutron1,008600Chadwick, 1932

Electron0,000548-1Thomson, 1897

Modele atomice Thomson 1904 model staticAtomul este o sfer de uniform sarcin pozitiv , n care sunt ncorporai electroni astfel ncat pe ansamblu atomul s fie neutru. Rutherford 1911 modelul planetarCa urmare a experimentului efectuat ,devierea radiaiilor prin metale, Rutherfod consider c atomul este alctuit din nucleu i electroni care se rotesc pe orbite n jurul acestuia. Nu indic numrul sarcinilor pozitive i negative precum distribuirea electronilor. Dei a postulat rotaia rapid a electronului n jurul nucleului,pentru ca fora centrifug s echilibreze fora de atracie a nucleului , analogia electron planet nu este valabil, deoarece atat nucleul cat i electronul sunt ncrcai cu sarcini. Conform electrodinamicii clasice , cnd o sarcin electric efectueaz o micare de rotaie ea pierde o parte din energie (cedat sub form de radiaii). De aici rezult c electronii ar pierde continuu energie i s-ar apropia de nucleu rotindu-se n spiral pan cnd, eventual,vor cdea pe acesta.1. Modelul lui Bohr 1913Primul model de natur cuantic a atomului. Preia modelul planetar a lui Rutherford i i aplic teoria cuantelor. Dei ipotezele introduse de Bohr sunt de natur cuantic , calculele efective ale mrimilor specifice atomului sunt clasice.Rezult de aici c modelul lui Bohr este semicuantic. Modelul este aplicabil (pentru hidrogen i ionii hidrogenoizi , , , adic ionii care au un singur electron n cmpul de sarcin efectiv a nucleului.Postulatele lui Bohr1. Electronul se rotete numai pe anumite orbite premise , fr a emite sau absorbi energie radiant . Aceste orbite se numesc stri staionare i au o viaa infinit i energie constant. Electronul trece pe alte nivele energetice doar dac este perturbat din exterior. Electronul se menine pe o orbit staionar datorit compensrii forei centrifuge cu fora de atracie Coulumbian ( teorie care explic stabilitatea atomului i este n contradicie cu fizica clasic, conform careia electronul n micare pierde energie i n final cade pe nucleu ).2. Electronul emite sau absoarbe energie doar la trecerea dintr-o stare staionar n alta. Radiaia emis sau absorbit are frecvena dat de relaia lui Max Planck unde : Js constanta lui Planck , - frecvena radiaiei emise / absorbite , - energiile strilor staionare ntre care are loc tranziiaElectronul trece dintr-o stare staionar n alta cu energie superioar dac i se transmite o cuant de energie corespunztoare diferenei dintre cele dou nivele.

Concluziile teoriei lui Bohr:

-atomul este alctuit din nucleu i e- care se rotesc n jurul nucleului;-energia unui atom este cuantificat, este determinat de numrul cuantic n =1,2,3; atomii pot adopta dect anumite valori a nivelului de energie ale cror valori sunt invers proporionale cu n2;-e- n micare nu emite, nu absoarbe energie, emisia sau absorbia are loc numai atunci cnd e- sufer o tranziie ntre dou orbite cu nivele de energie diferite.

Deficienele teoriei lui Bohr. Modelul nu poate explica spectrele de emisie i energia de ionizare dect pentru hidrogen i ionii hidrogenoizi. Nu a fundamentat tiinific spectrele unor atomi grei. Nu a explicat formarea legturii duble. Nu a putut explica scindarea liniilor spectral ntr-un cmp perturbator.

4. Modelul Bohr-Sommerfeld (1916).Arnold Sommerfeld a dezvoltat modelul lui Bohr,el a presupus c orbitele staionare din jurul nucleului nu sunt numai circulare ci i eliptice.

Unei orbite circulare cu numr cuantic principal n i corespund n-1 orbite staionare eliptice, deci fiecare orbit circular se descompune n n-1 orbite staionare eliptice.

Pentru numrul cuantic n( care determin energia e-) exist n orbite diferite n care e- are aceeai energie. Aceste orbite difer prin forma lor: una este circular i n-1 sunt eliptice cu diferite excentriciti dar cu aceeai ax mare(diametrul orbitei circulare).

Pentru explicarea structurii fine a liniilor spectrale, a fost necesar admiterea unei subdivizri a fiecrui nivel de energie. Micarea e- fiind caracterizat de 4 numere cuantice:

-n - numr cuantic principal (indic distana orbitei e- de nucleu i energia e- ), n=1,2,3,7;-l -numr cuantic secundar(azimutal) corespunde momentului cinetic al e- si este o msur pentru semiaxa mic a elipsei. la toate valorile cuprinse ntre 0 i n-1;-m - numr cuantic magnetic- reprezint proiecia momentului magnetic al e- (creat prin rotaia e-) pe direcia cmpului magnetic exterior. m-poate avea 2l+1 valori (-l,0,+l);-s - numr cuantic de spin( datorat rotaiei e- in jurul axei sale, s ia dou valori +1/2 i -1/2, dup cum rotaia e- n jurul axei sale este n acelai sens sau n sens contrar cu rotaia e- pe orbit.

Concluzii:

nveliul de e- are structur stratificat; e- cu acelai numr cuantic principal n se gsesc la aceeai distan de nucleu formnd un strat electronic. cel mai apropiat de nucleu este stratul cu n=1; un strat are n2 orbite 2n2 electroni; toate orbitele cu l=0 sunt circulare, celelalte sunt eliptice; orbitele sunt caracterizate prin 3 numere cuantice ( n, l, m); e- este caracterizat de 4 numere cuantice ( n, l, m, s).Componena primelor 4 straturi din nveliul de electroni al atomului:

Numere cuanticeTipuri i numr de orbitaliNr. de e-SimbolStrat

n=1l=0m= 0s=1 orbital s21sK

n=2l=0

l=1m= 0

m= -1,0,+1s=s=1 orbital s

3 orbitali p2

62s2pL

n=3l=0

l=1

l=2m= 0

m= -1,0,+1

m= -2,-1,0,+1,+2s=s=s=1 orbital s

3 orbitali p

5 orbitali d2

6

103s3p3dM

n=4l=0

l=1

l=2

l=3m= 0

m= -1,o,+1m= -1,-2,0,+1,+2m=-3,-2,-1,0,+1,+2,+3s=s=s=s=1 orbital s

3 orbitali p

5 orbitali d

7 orbitali f2

6

10

144s4p4d4fN

.

Cursul nr. 2Structura atomului explicat prin mecanica ondulatorie ( mecanica cuantic )

Fizicianul francez L.de Broglie a considerat c fiecrei particule i se poate asocia o und. O particul n micare trebuie s posede deci o lungime de und =h/mv , unde : h= constanta lui Plank=6,626.10-34js m=masa particulei; v=viteza particulei.

Dac masa este mare, devine foarte mic (i pierde semnificaia fizic ) Dac masa este mic , devine msurabil. Deci mecanica ondulatorie are importan pentru particule mici ( deci i pentru electron ).Poziia geometric a electronului n micare nu poate fi determinat cu precizie , se stabilete numai probabilitatea de a gsi electronul ntr-un punct. Conform principiului nedeterminrii al lui Heisenberg , nu se poate determina simultan poziia i viteza electronului; rezult deci c electronul poate fi considerat ca fiind extins ntr-un nor de electricitate negativ ,numit nor electronic , a crui densitate variaz din loc n loc.

Un orbital este o regiune din spaiu din jurul nucleului , n care este cuprins un nor electronic datorat prezenei a cel mult 2 electroni.

Orbitalii s au simetrie sferic cu nucleul atomului situat n centrul sferei . Densitatea electronic maxim este delimitat de o sfer cu raza 0,53

Reprezentarea schematic a orbitalului s (cercul) indic grania aproximativ a densitii de 90% a sarcinii . Regiunea de densitate electronic maxim 2s este delimitat de regiunea de densitate maxim 1s printr-o suprafa nodal . Fiecare strat conine cte un orbital de tip s.

Orbitalii p au simetrie bilobal , apar ncepnd cu n=2 i au numrul cuantic secundar l=1 . Fiecare substrat de tip p conine 3 orbitali p care sunt distribuii de-a lungul a 3 axe perpendiculare, cu nucleul n origiunea axelor de coordonate.

Dispunerea spaial a orbitalilor se realizeaz n aa fel nct ntre orbitali distanele sunt maxime i egale.Orbitalii d , n numr de 5 , au dou planuri nodale i n consecin 4 lobi. Orbitalii , , ,sunt asemntori , sunt situai n cele 3 planuri perpendiculare ale axelor de coordonate , dar nclinai cu fa de orbitalii p. Orbitalul este simetric n raport cu axa z. Orbitalul asemantor cu orbitalul , dar este rotit cu 45 fa de axa z, lobii si fiind orientai de-a lungul axelor x i y.

Orbitalii d apar incepnd cu stratul 3.

Orbitalii f, in numr de 7, cu forme mai complicate apar numai n straturile cu n=4,5.

Repartizarea electronilor n orbitalii nveliului de electroni al unui atom respect urmatoarele reguli: Electronii ocup, in stare fundamental, nivelele cu cea mai joas energie(energie minim nseamn stabilitate maxim); Principiul excluziunii a lui Pauli conform cruia un orbital are maximum 2 cu spinul opus (spin- micarea de rotaie a n jurul axei sale). Rezult c exist 2 electroni pentru toi orbitalii cu acelasi n; Regula lui Hund, conform creia distribuia electronilor se realizez astfel nct numrul electronilor cu spinul paralel,n orbitali cu aceeai energie, s fie maxim.

Orbitalii sunt deci concepui, n teoria mecanic cuantic, ca nite poriuni din spaiu, din vecintatea nucleului, difereniai prin energia si geometria(sau simetria lor) i care pot fi/sau nu ocupai cu electroni.

Rezult deci c nveliul de electroni are cel puin 4 tipuri de substraturi care conin orbitali de aceeai energie.Respectiv substratul de tip s cu 1 orbital, substratul de tip p cu 3 orbitali, substratul d cu 5 orbitali, substratul f cu 7 orbitali.

Nivelul de energie al substraturilor din nveliul de crete dinspre nucleu spre straturile periferice astfel :

Deci nveliul de electroni are 7 straturi ( K,L,M,N,O,P,Q ), numrul maxim de electroni este dat de relaia 2.

Prin gruparea unor substraturi cu energii apropiate rezult 7 nivele de energie cu urmtoarea componen:1s/ 2s 2p/ 3s 3p/ 4s 3d 4p/5s 4d 5p/6s 4f 5d 6p/7s 5f 6d...Completarea cu se realizeaz ncepnd cu stratul 1( cu energia cea mai sczut).n funcie de substratul, respectiv orbitalul, n care se afl electronul distinctiv, se cunosc 4 blocuri de elemente:

1) Elemente de tip s aparinnd grupelor principale I si I;.

2) Elemente de tip p aparinnd grupelor principale III ... VIII;3) Elemente de tip d aparinnd grupelor secundare (elemente tranziionale ) i4) Elemente de tip f: lantanidele si actinidele

Marea majoritate a elementelor sunt metale (80% din totalul elementelor) ele sunt situate n stnga sitemului periodic (grupa I i II, parial III, IV, V, VI toate elementele grupelor secundare,toate lantanidele i actinidele).

Metalele au ca tendin general de a ceda deci se vor gsi n majoritatea combinaiilor chimice sub form de ioni pozitivi.

Nemetalele sunt situate n partea dreapt a sistemului periodic, ele au ca tendin acceptarea de electroni sau punerea n comun de , deci se vor gsi n combinaii sub form de ioni negativi sau legai prin legturi covalente. ntre structura nveliului de electroni al unui element i poziia lui n sitemul periodic este o strns corelaie:

Numrul stratului n curs de completare (numrul cuantic principal) este egal cu numrul perioadei;

Numrul de pe ultimul strat (suma din subtraturile s si p) indic numrul grupei principale;

Elementele cu distinctiv ntr-un substrat d se gsesc n grupele secundare.

Ex: Mg (z=12) se geste n perioada a 3-a grupa a II-a A; Br (z=35) perioada a 4-a, grupa a VII-a A;

Fe (z=26) perioada a 6-a, grupa a VII-a B (secundar)

Capitolul II

Legturi chimice.Relaii n structura i proprietile substanelor chimice.

1.Ioni.Legtura ionic (electrovalena)

Atomii tind s realizeze configuraii stabile, n marea majoritate a cazurilor de gaz rar (dublet dau octet). Gazele rare sunt singurele specii care se gsesc sub form de atomi liberi (molecule monoatomice) n condiii obinuite.

Ionii sunt specii de atomi cu sarcin. Ionii negativi sunt specii care rezult din atomi prin acceptare de electroni: .

Fenomenul este exoterm, energia eliberat se numete afinitate de electroni i depinde de raza atomic i de numrul de electroni de pe ultimul strat. Cu ct raza este mai mare cu att afinitatea de electoni este mai mic (scade puterea de atracie a nucleului). Deci afinitatea de electroni crete ntr-o grupa principal a sistemului periodic de jos n sus.

Afinitatea de electroni scade atunci cnd un atom accepta mai multi electroni,deoarece se consum o parte din energia iniial pentru invingerea forelor electrostatice de respingere dintre electroni. Deci ntr-o perioad, afinitatea de electroni, electronegativitatea , crete de la stnga la dreapta. Cea mai mare afinitate de electroni este cea a fluorului (F).

Electronegativitatea unor elemente

H

2,1

Li C N O F

1,0 2,5 3,0 3,5 4,0 valori

msurate n eV.

Na Mg Al P S Cl

0,9 1,2 1,5 2,1 2,5 3,0

1eV/=23,06 kcal/mol( particul)K Ca Br

0,8 1,0 2,8

Rb I

0,8 2,5

Cs

0,7

Se observ din studiul valorilor, c metalele au afinitate foarte mic de electroni, nemetalele au afinitate mare. Ionii pozitivi sunt specii care rezult din atomi prin cedare de electroni: Cedarea de electroni se face cu schimb de energie (fenomen endoterm) , care poart denumirea de energie de ionizare, care depinde de raz i numr de electroni de pe ultimul strat. Energia de ionizare scade cu creterea razei i crete cu numarul de electroni care trebuie cedai. Deci, n sistemul periodic, energia de ionizare n grupe crete de jos in sus, n perioad crete de la stnga la dreapta. Caracterul metalic (electropozitivitatea) crete in grupe de sus n jos i in perioade de la dreapta la stnga. Elementul cu caracterul metalic cel mai pronunat (cel mai electropozitiv) este Cs(cesiu).

Energia de ionizare a primului electron (in unele cazuri al celui de-al doilea) pentru unii atomi din grupele principale.

(in kcal/mol)

H He

314 565

Li Be B C N O F Ne

124 214 191 265 334 311 403 495

420

Na Mg Al Cl

118 175 141 297

346

K Ca Br

99 141 272

274

n teoria electronic elaborat de W.Kossel 1916 i G.N.Lewis 1916, legtura ionica se realizeaz ntre elemente cu caracter chimic diferit (metale i nemetale), prin transfer de electroni de la metal la nemetal, ntre ionii formai se exercit fore electrostatice de atracie. Rezult combinaii ionice foarte stabile, substane solide alctuite dintr-un numr imens de ioni pozitivi i negativi. Numrul total de sarcini negative este egal cu numarul total de sarcini pozitive.Fiecare ion exercit asupra unor ioni de semn contrar o atracie electrostatic uniform repartizat n toate direciile din spaiu, astfel ia natere o construcie geometric , care se numete reea cristalin.Clorura de sodiu cristalizeaz n reea cubic compact care corespunde unei aranjri de sfere inegale (ioni monoatomici de form sferic cu raze diferite). Tipul reelei este determinat de raportul dintre raza cationului si raza anionului. In reeaua NaCl . Ambii ioni au numarul de coordinaie 6, fiecare ion de sodiu este nconjurat de un octaedru de ioni de clor i fiecare ion de clor de un octaedru de ioni de sodiu. Ionii Cl-, cu volum mare, se ating formnd o reea cubic compact, iar ionii de Na+ ocup golurile din aceast reea.

Formarea NaCl din elemente:

Na(s) + Cl2(g) Na+Cl- (s) Hg= - 98 kcal/molReacia decurge cu o degajare mare de energie (energia de formare) i poate fi considerat ca suma a cinci reacii simple (procese elementare).

Na(s) Na(g) Hsublimeare= 23kcal/mol

Na(g) Na+(g) +e- INa= 118kcal/mol (energie de ionizare)

Cl2(g) Cl(g) Hdisociere= 29 kcal/mol

Cl(g) + e- Cl-(g) ACl- = - 83 kcal/mol (afinitate de e-)

Na+(g) + Cl-(g) Na+Cl - Ur = - 185 kcal/ mol (energie de reea)

Na(s) + Cl2(g) NaCl(s) Hf = - 98 kcal/molTransformri care pot fi redate prin ciclul Haber-Born:

Ciclul Haber-Born a fost utilizat pentru calculul afinitii de e- a unor atomi cunoscndu-se celelalte energii implicate n ciclu.

Propietile substanelor ionice: Substane solide au stabilitate mare, au puncte de topire ridicate.

Solubile n solventi polari (H2O), insolubile n solveni nepolari.

Nu conduc curentul electric n stare solid, conduc n soluie sau topitur ( se pot supune electrolizei).

Cristalele ionice sunt casante.

Categorii de substane ionice

Substane anorganice

-sruri NaCl, K2SO4, Mg(NO3) 2,NH4Cl, Ba3(PO4) 2.

-hidroxizi NaOH, Ca(OH) 2,Al(OH) 3, Fe(OH) 2,Fe(OH) 3.

-oxizi bazici K2O, CaO, AL2O3,Cu2O,CuO.

Substane organice

-srurile acizilor carboxilici CH3 COONa, (C6H5COO) 2Mg

-alcoxizi, fenoxizi, aceturi CH3 O Na, C6H5OK, NaC CNa

Din exemplele de mai sus rezult ionii pot fi:

- ioni monoatomici Na+, Ca2+, Cl-,O2- etc;

- ioni poliatomici NH4+, SO42-, CO32-, NO3-etc.n structura ionilor poliatomici se ntlnesc legturi covalente i uneori legturi coordinative ntre atomii participani_1357847881.unknown

_1357847885.unknown

_1357847887.unknown

_1357847889.unknown

_1357847891.vsdr0

Cl-

Na+

a

_1357847892.vsdr0

r0

r0

Reeaua de NaCl

clor

sodiu

_1357847890.vsdCl-

Na+

d

Cl-

Na+

b

_1357847888.unknown

_1357847886.unknown

_1357847883.unknown

_1357847884.unknown

_1357847882.unknown

_1357847877.vsd

_1357847879.unknown

_1357847880.unknown

_1357847878.vsdQ

P

O

N

M

L

K

E

Stabilitatea

7s

6s

5s

4s

3s

2s

1s

6p

5p

4p

3p

2p

6d

5d

4d

3d

5f

4f

_1357847875.vsd1s

1s

1s

2s

r

0,53A

_1357847876.vsd

_1357847873.vsdA

B

P1

P2

(-)

(+)

(-)

(+)

_1357847874.vsdNa(s)

Na(l)

Na(g)

Na+(g)

Cl2(g)

Cl(g)

Cl-(g)

INa

Htopire

Hvaporizare

Hsublimeare

Hdisociere

ACl-

Hf

NaCl(s)