WIĄZANIA CHEMICZNE

Wiązania I rzędu

wewnątrzcząsteczkowe

P.Łukowski, 2

Wiązanie chemiczne = siła wiążąca mniejsze 

elementy materii w większe struktury

Wiązanie wewnątrzcząsteczkowe (I rzędu) = siła 

wiążąca atomy w cząsteczki

P.Łukowski, 3

Z punktu widzenia chemii kwantowej wiązanie 
wewnątrzcząsteczkowe polega na nałożeniu się orbitali 
elektronowych różnych atomów z utworzeniem orbitalu 
lub orbitali cząsteczkowych.

P.Łukowski, 4

Energia jonizacji, E

j

– miara łatwości, z jaką atom oddaje 

elektrony i staje się kationem:

A + E

j

= K

+

+ e

–

Powinowactwo elektronowe, E

p

– miara łatwości, z jaką 

atom przyłącza elektrony i staje się anionem:

A + e

–

= A

–

+ E

p

Elektroujemność, E

u

– miara zdolności atomu do 

przyciągania elektronów (im większa elektroujemność, tym 
silniej atom przyciąga elektrony):

E

u

= E

j

+ E

p

[keV]

Elektroujemność w skali Paulinga (wielkość 
bezwymiarowa) = Eu / 6,3

P.Łukowski, 5

Elektroujemność pierwiastków w skali Paulinga

Model tworzenia wiązania chemicznego

P.Łukowski, 6

Zgodnie z zakazem Pauliego w jednym orbitalu – także 
orbitalu cząsteczkowym – mogą się znajdować dwa 
elektrony.

Wiązanie może być utworzone przez parę elektronową.

Reguła oktetu: każdy atom dąży do posiadania na 
powłoce walencyjnej 8 lub 0 elektronów (co umożliwia 
osiągnięcie stanu o najniższej energii).

P.Łukowski, 7

Rodzaje wiązań wewnątrzcząsteczkowych

Na

Cl

Na

Cl

Na

Cl

Na

+

Cl

–

E

u

(Cl) = 3,2 >> E

u

(Na) = 0,9

Elektron z powłoki walencyjnej 
sodu „przeskakuje” do powłoki 
walencyjnej chloru.

Powstaje kation sodu i anion 
chloru, które przyciągają się 
elektrostatycznie.

Jest to 

wiązanie jonowe.

Jony Na

+

i Cl

–

tworzą kryształ – „megacząsteczkę”.

Nie istnieją pojedyncze cząsteczki NaCl – ten zapis 
oznacza tylko proporcję jednych jonów do drugich
w związku chemicznym (1:1).

P.Łukowski, 8

P.Łukowski, 9

Rodzaje wiązań wewnątrzcząsteczkowych

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

E

u

obu atomów są identyczne.

Oba atomy przyciągają 
elektrony z jednakową siłą.

Niesparowane elektrony zostają 
uwspólnione – tworzą wiążącą parę 
elektronową, znajdującą się dokładnie 
„pomiędzy” atomami chloru.

Jest to 

wiązanie atomowe 

(kowalencyjne).

Cl

Cl

Cl

P.Łukowski, 10

Rodzaje wiązań wewnątrzcząsteczkowych

B

B

B

A

B

E

u

obu atomów różnią się 

nieznacznie.

Jeden z atomów przyciąga 
elektrony nieco silniej.

Niesparowane elektrony zostają 
uwspólnione – tworzą wiążącą parę 
elektronową, znajdującą się bliżej 
atomu o większej elektroujemności.

Jest to 

wiązanie atomowe 

spolaryzowane.

A

A

A

Rodzaje wiązań wewnątrzcząsteczkowych

Stopień polaryzacji wiązania zależy od różnicy 
elektroujemności atomów biorących udział w wiązaniu.

∆

∆

∆

∆

E

u

> 1,7 ⇒

⇒

⇒

⇒

wiązanie jonowe

charakterystyczne dla połączeń pierwiastków I i VII grupy
NaCl, KI

∆

∆

∆

∆

E

u

< 0,4 ⇒

⇒

⇒

⇒

wiązanie atomowe

O

2

, Cl

2

, H

2

, N

2

, CO

2

∆

∆

∆

∆

E

u

= 0,4 – 1,7 ⇒

⇒

⇒

⇒

wiązanie atomowe spolaryzowane 

(pośrednie między atomowym a jonowym).
H

2

O, HCl

P.Łukowski, 11

P.Łukowski, 12

Rodzaje wiązań wewnątrzcząsteczkowych

W metalach występują rdzenie atomowe (atomy pozbawione 
wszystkich elektronów z powłok walencyjnych) i gaz 
elektronowy (zdelokalizowane elektrony walencyjne).

Jest to 

wiązanie metaliczne

.

N

H

H

H

H

+

N

H

H

H

H

+

Jest to 

wiązanie koordynacyjne 

(donorowo-akceptorowe)

np. jon amonowy NH

4

+

Rodzaje wiązań wewnątrzcząsteczkowych

Gdy oba elektrony w wiążącej 
parze elektronowej pochodzą od 
tego samego atomu.

P.Łukowski, 13