Podsumowanie

Podstawowymi elementami, z których składa się materia, są atomy. Większość z nich dąży do łączenia się z innymi atomami za pomocą wiązań chemicznych. W zależności od rodzaju tworzonego wiązania, substancje, które z nich powstają, mogą mieć różną budowę i właściwości.

R16wBrlTCGl3N

Ilustracja interaktywna. Na dole grafiki znajdują się: szklanka z wodą, cukiernica, wypełniona cukrem oraz solniczka. Od trzech przedmiotów odchodzą w górę strzałki łączące się z wizualizacjami struktur cząsteczek lub kryształów tworzących daną substancję. Pierwsza z nich, połączona ze szklanką, prowadzi do modelu cząsteczki wody zbudowanego z jednej czerwonej kulki i przyłączonych do niej dwóch mniejszych, białych kulek. Obok znajduje się przycisk z cyfrą jeden. Po naciśnięciu na niego ukazuje się następujący tekst: „Woda utworzona jest z cząsteczek o wzorze sumarycznym H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O. Jedna cząsteczka wody zbudowana jest z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Atomy w cząsteczce wody połączone są za pomocą wiązań kowalencyjnych". Druga strzałka, łącząca się z cukierniczką, prowadzi do modelu sacharozy. Jest on zbudowany z połączonych ze sobą dużych czarnych, mniejszych czerwonych i najmniejszych białych kulek. Obok znajduje się przycisk z cyfrą dwa. Po naciśnięciu na niego ukazuje się następujący tekst: „Sacharoza (cukier buraczany) utworzona jest z cząsteczek o wzorze sumarycznym C indeks dolny, dwanaście, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwadzieścia dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, jedenaście, koniec indeksu dolnego. Jedna cząsteczka sacharozy zbudowana jest z dwunastu atomów węgla, dwudziestu dwóch atomów wodoru i jedenastu atomów tlenu. Atomy w cząsteczce sacharozy połączone są za pomocą wiązań kowalencyjnych". Trzecia strzałka, łącząca się z solniczką, prowadzi do modelu chlorku sodu. Ma on postać sześcianu zbudowanego z naprzemiennie ułożonych zielonych i mniejszych, szarych kulek. Obok znajduje się przycisk z cyfrą trzy. Po naciśnięciu na niego ukazuje się następujący tekst: „Chlorek sodu (sól kamienna, sól kuchenna) ma wzór sumaryczny N a C l. Substancja ta nie tworzy cząsteczek, ale sieci krystaliczne utworzone z naprzemiennie ułożonych jonów — kationów sodu (N a indeks górny, plus, koniec indeksu górnego) i anionów chlorkowych (C l indeks górny, minus, koniec indeksu górnego). Jony te przyciągają się za pomocą oddziaływań elektrostatycznych. W chlorku sodu obecne są wiązania jonowe.

Uproszczona budowa wybranych substancji chemicznych

Źródło: Dariusz Adryan, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Jak dobrze znasz budowę atomu? Czy potrafisz odczytywać odpowiednie informacje z układu okresowego? Czy potrafisz określać typ wiązań chemicznych w analizowanych związkach? Pracując z tym materiałem, przypomnij sobie zagadnienia dotyczące wewnętrznej budowy substancji, a następnie sprawdź swoją wiedzę, rozwiązując test.

Spróbuj swoimi słowami odpowiedzieć na postawione poniżej pytania. Dane zagadnienie możesz wytłumaczyć swojemu koledze lub koleżance. Następnie rozwiń każdy z kafelków i zweryfikuj poprawność swojej odpowiedzi.

bg‑gold

Jak zbudowany jest atom?

W centrum atomu znajduje się dodatnio naładowane jądro atomowe, wokół którego poruszają się ujemnie naładowane cząstki – elektrony. Te poruszające się wokół jądra atomowego tworzą tak zwaną chmurę elektronową.

Jądro atomowe jest zbudowane z protonów (cząstek o ładunku dodatnim) i neutronów (cząstek elektrycznie obojętnych).

Atom jest elektrycznie obojętny. Dlatego liczba elektronów w atomie danego pierwiastka chemicznego jest równa liczbie protonów.

Atomy, które należą do tego samego pierwiastka chemicznego, mają jednakową liczbę elektronów i protonów.

R7h3SmWp8Fotl

Ilustracja przedstawia schemat budowy atomu helu. Po lewej stronie znajduje się małe niebieskie koło, symbolizujące jądro atomu otoczone dużym fioletowym kołem z rozmytymi krawędziami, opisanym jako „chmura elektronowa". Po prawej stronie rysunku znajduje się zbliżenie na jądro. Niebieskie koło zawiera wewnątrz siebie dwa mniejsze koła czerwone podpisane jako „protony" oraz dwa mniejsze koła białe podpisane jako „neutrony". — Uproszczony model budowy atomu helu. Chmura elektronowa to obszar w przestrzeni wokół jądra atomowego, w obrębie którego poruszają się elektrony. W chmurze elektronowej atomu helu poruszają się dwa elektrony.
Źródło: Krzysztof Jaworski, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑gold

Jak opisujemy atomy?

Do opisu atomów wykorzystujemy liczbę atomową, zwaną również liczbą porządkową ( $Z$ ), i liczbę masową ( $A$ ).

Atom opisujemy symbolicznie, stosując zaprezentowaną poniżej notację.

R4wdGYDY6d6VD

Z lewej strony ilustracji znajduje się duża, czarna litera E, po jej lewej stronie w indeksie górnym znajduje się mniejsza czerwona litera A, a w indeksie dolnym również mniejsza niebieska litera Z. Po prawej stronie znajduje się wyjaśnienie wszystkich oznaczeń. E — symbol pierwiastka, którego atom jest opisywany. A — liczba masowa równa się liczba nukleonów równa się liczba protonów plus liczba neutronów. Z — liczba atomowa równa się liczba protonów w jądrze atomu równa się liczba elektronów poruszających się w przestrzeni wokół jądra atomu. — Symboliczny opis budowy atomu. Z lewej strony symbolu pierwiastka chemicznego, w indeksie górnym zamieszcza się liczbę masową ( $A$ ), a w indeksie dolnym – atomową ( $Z$ ).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑gold

Jak są rozmieszczone elektrony w atomie?

Każdy z elektronów porusza się w odpowiednim obszarze wokół jądra atomowego. Odległość elektronów od jądra atomowego wiąże się z ich energią. Na ogół, im dalej od jądra atomowego znajduje się elektron, tym ma większą energię.

W obrębie chmury elektronowej możemy wskazać zbiory elektronów o zbliżonych energiach. Jednym z ich rodzajów są powłoki elektronowe. Numerujemy je cyframi od $1$ do $7$ oraz oznaczamy symbolami literowymi (kolejno: $K$ , $L$ , $M$ , $N$ , $O$ , $P$ oraz $Q$ ).

R1dGwGJkRDYhV

Ilustracja interaktywna. Po prawej stronie znajduje się prosty schemat budowy atomu: małe czerwone kółko symbolizujące jądro oraz cztery coraz jaśniejsze niebieskie pierścienie wokół niego, symbolizujące powłoki elektronowe. Po lewej stronie znajdują się trzy przyciski, których kliknięcie wyświetla lub ukrywa określone informacje. Licząc od góry są to: numery powłok, symbole powłok oraz maksymalna liczba elektronów w obrębie powłoki. Zaczynając od środka, numery powłok to kolejno: jeden, dwa, trzy, cztery. Symbole powłok to:

K

L

M

N

. Maksymalna liczba elektronów w obrębie powłoki to: dwa elektrony, osiem elektronów, osiemnaście elektronów, trzydzieści dwa elektrony.

Schematyczny rysunek przedstawiający uproszczony model budowy atomu, z uwzględnieniem powłok elektronowych. Ujęto na nim cztery powłoki elektronowe. W atomach znanych na chwilę obecną pierwiastków chemicznych można (w stanie podstawowym) wyróżnić maks. siedem powłok elektronowych. Maksymalną liczbę elektronów, jaka może poruszać się w obrębie danej powłoki elektronowej, oblicza się ze wzoru:

2 n^{2}

, gdzie

n

to numer powłoki elektronowej.

Źródło: Krzysztof Jaworski, dostępny w internecie: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0. OpenClips (http://pixabay.com).

Umowne rozmieszczenie elektronów w atomie, w obrębie powłok (a także podpowłok elektronowych i orbitali atomowych) to tak zwana konfiguracja elektronowa.

bg‑gold

Co to jest układ okresowy pierwiastków?

Układ okresowy pierwiastków to zestawienie w tabeli wszystkich pierwiastków chemicznych, uporządkowanych wg rosnącej liczby atomowej. Pionowe kolumny w układzie okresowym określa się mianem grup, a poziome wiersze – okresów. Grupy i okresy są ponumerowane.

R1XuAD2mSopnB1

Budowa układu okresowego
Źródło: Michał Szymczak, licencja: CC BY-SA 3.0.

Pierwiastki chemiczne, położone głównie w lewej i centralnej części układu okresowego (oprócz wodoru), są metalami, z kolei po prawej stronie znajdują się niemetale.

bg‑gold

Jaka jest zależność pomiędzy budową atomu a położeniem pierwiastka chemicznego w układzie okresowym?

Budowę atomu można powiązać z jego położeniem w układzie okresowym. Numer okresu informuje bowiem o tym, z ilu powłok elektronowych składa się atom analizowanego pierwiastka, a numery grup pomagają określić liczbę elektronów walencyjnych w atomach poszczególnych pierwiastków chemicznych.

RIjhijES0W0iX

Grafika przedstawia tabelę, w której pokazane są reguły pozwalające na określenie liczby elektronów walencyjnych i powłok elektronowych w atomach, w oparciu o położenie pierwiastków w układzie okresowym. Liczba elektronów walencyjnych w atomie pierwiastka z grup układu okresowego od pierwszej do dwunastej jest równa numerowi grupy. Liczba elektronów w atomie pierwiastka z grup od trzynastej do osiemnastej (z wyjątkiem helu, który posiada dwa elektrony walencyjne) określa się odejmując dziesięć od numeru grupy (liczba elektronów walencyjnych równa się numer grupy minus dziesięć). Liczba powłok elektronowych w atomie równa jest numerowi okresu w układzie okresowym, w którym leży dany pierwiastek. — Reguły pozwalające na określenie liczby elektronów walencyjnych i powłok elektronowych w atomach, w oparciu o położenie pierwiastków w układzie okresowym
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑gold

Co to jest wiązanie kowalencyjne (niespolaryzowane)?

Wiązania kowalencyjne (niespolaryzowane) występują między atomami pierwiastków chemicznych o zbliżonych wartościach elektroujemności (różnica elektroujemności powinna zawierać się w przedziale od $0,0$ do $0,4$ ). Najczęściej występują więc między atomami tego samego pierwiastka chemicznego (w tak zwanych cząsteczkach homoatomowych).

bg‑gold

Co to jest wiązanie kowalencyjne spolaryzowane?

Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane jest tworzone pomiędzy atomami, należącymi do różnych niemetali, które w większym stopniu różnią się wartościami elektroujemności (różnica elektroujemności powinna zawierać się w przedziale od $0,4$ do $1,7$ ).

bg‑gold

Co to jest wiązanie jonowe?

Wiązanie jonowe to elektrostatyczne przyciąganie się jonów o przeciwnych znakach – kationów i anionów. Tworzy się je najczęściej pomiędzy atomem metalu i niemetalu. Atom metalu, w czasie tworzenia wiązania, oddaje elektron bądź elektrony walencyjne i przekształca się w kation. Atom niemetalu, w czasie tworzenia wiązania, przyjmuje elektron bądź elektrony walencyjne od atomu metalu i przekształca się w anion.

bg‑gold

Systematyka związków nieorganicznych

W tym wątku poznałeś/łaś wiele ciekawych związków chemicznych. Uproszczony podział związków nieorganicznych przedstawiono na poniższym wykresie:

RCe4jCGQbsELh1

Grafika przedstawia podział związków organicznych. Od bloku z napisem związki organiczne odchodzą cztery rozgałęzienia prowadzące do bloków opisanych odpowiednio: tlenki, wodorotlenki, kwasy oraz sole. Do bloku tlenki przyłączony jest blok z opisanym wzorem ogólnym tlenków: <math aria‑label="X indeks dolny a koniec indeksu dolnego O indeks dolny b koniec indeksu dolnego">XaOb gdzie a i b oznaczają indeksy stechiometryczne. Podobnie do pozostałych bloków przyłączone są bloki ze wzorami ogólnymi każdej z grup. Dla wodorotlenków wzór ogólny to <math aria‑label="M nawias okrągły O H zamknięcie nawiasu okrągłego indeks dolny n koniec indeksu dolnego">MOHn, gdzie M to symbol metalu, a n to współczynnik stechiometryczny wynikający z wartościowości atomu metalu. Wzór ogólny kwasów to <math aria‑label="H indeks dolny n koniec indeksu dolnego R">HnR, gdzie R to wzór reszty kwasowej, a n to współczynnik stechiometryczny wynikający z jej wartościowości. Wzór ogólny soli to MnRm, gdzie M to symbol metalu lub kation amonowy <math aria‑label="N H indeks dolny 4 koniec indeksu dolnego indeks górny + koniec indeksu górnego">NH4+, R to symbol reszty kwasowej, a n i m to współczynniki stechiometryczne odpowiednio n indeks równy wartościowości reszty kwasowej, natomiast m indeks równy wartościowości metalu. — Podział związków nieorganicznych
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Czy uważasz, że dobrze znasz zagadnienia dotyczące wodorotlenków, kwasów i soli? Sprawdź swoją wiedzę podczas gry w quizy. Gra składa się z trzech poziomów trudności, aby przejść do następnego, najpierw musisz zaliczyć poprzedni. Do rozwiązania quizu potrzebna będzie tablica rozpuszczalności soli i wodorotlenków w wodzie. Powodzenia!

Zasady i kwasy – podsumowanie4460Brawo!Niestety, spróbuj jeszcze raz.1

Test

Zasady i kwasy --- podsumowanie

Liczba pytań:

Limit czasu:

4 min

Pozostało prób:

1/1

Twój ostatni wynik:

4370Brawo, test został zaliczony!Niestety, spróbuj wykonać test jeszcze raz.1

Test

Liczba pytań:

Limit czasu:

3 min

Pozostało prób:

1/1

Twój ostatni wynik:

Test

Liczba pytań:

Limit czasu:

min

Pozostało prób:

1/1

Twój ostatni wynik:

bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Sprawdź, czego się nauczyłeś

Jak zbudowany jest atom?

Jak opisujemy atomy?

Jak są rozmieszczone elektrony w atomie?

Co to jest układ okresowy pierwiastków?

Jaka jest zależność pomiędzy budową atomu a położeniem pierwiastka chemicznego w układzie okresowym?

Co to jest wiązanie kowalencyjne (niespolaryzowane)?

Co to jest wiązanie kowalencyjne spolaryzowane?

Co to jest wiązanie jonowe?

Systematyka związków nieorganicznych

Zasady i kwasy --- podsumowanie

Notatnik