Χημεία του Άνθρακα
http://www.ptable.com/
Περιοδικός Πίνακας
Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών
ατόμων
• H απαγορευτική αρχή του Pauli
• Η αρχή της ελάχιστης ενέργειας
• Ο κανόνας του Hund
Ηλεκτρονιακό περίβλημα ατόμων
http://www.youtube.com/watch?v=-jrYmggqQBk&feature=fvw
Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών
ατόμων
H απαγορευτική αρχή του Pauli
«Είναι αδύνατο να υπάρχουν στο ίδιο άτομο
δύο e με την ίδια ενεργειακή κατάσταση (ίδια
τετράδα κβαντικών αριθμών)»

Υπολογισμός μέγιστου αριθμού ηλεκτρονίων σε
κάθε τροχιακό, υποστοιβάδα και στοιβάδα.
Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών ατόμων
H απαγορευτική αρχή του Pauli
n
στοιβάδα
1
υποστοιβάδα
ml
ms
1
Κ
0
s
0
±1/2
2
2
L
0
1
s
p
0
-1,0,1
±1/2
±1/2
2
6
3
M
0
1
2
s
p
d
0
-1,0,1
-2,-1,0,1,2
±1/2
±1/2
±1/2
2
6
10
4
N
0
s
0
±1/2
2
1
p
-1,0,1
±1/2
6
2
d
-2,-1,0,1,2
±1/2
10
3
f
-3,-2,-1,0,1,2,3
±1/2
14
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
-(n-1),…,0,…,(n-1)
±1/2
2n2
.
.
.
.
n
0→ n-1
Αριθμός
ηλεκτρονίων
Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών
ατόμων
Η αρχή της ελάχιστης ενέργειας
«Κατά την ηλεκτρονιακή διαμόρφωση ενός
πολυηλεκτρονιακού ατόμου, τα ηλεκτρόνια
καταλαμβάνουν τροχιακά με τη μικρότερη ενέργεια, ώστε
να αποκτήσουν τη μέγιστη σταθερότητα στη θεμελιώδη
κατάσταση»
Κανόνας 1ος
Ανάμεσα σε δύο υποστοιβάδες, τη χαμηλότερη ενέργεια έχει εκείνη η
οποία έχει το μικρότερο άθροισμα των δύο πρώτων κβαντικών
αριθμών n+l.
Κανόνας 2ος
Ανάμεσα σε δύο υποστοιβάδες, με ίδιο άθροισμα, τη χαμηλότερη
ενέργεια έχει εκείνη η οποία έχει το μικρότερο n.
Αρχές δόμησης πολυηλεκτρονικών
ατόμων
Η αρχή της ελάχιστης ενέργειας
Ιοντικός ή ετεροπολικός δεσμός



Sodium and chlorine bonding ionically to form sodium chloride.
Sodium loses its outer electron to give it a noble gas electron configuration, and this electron enters the
chlorine atom exothermically.
The oppositely charged ions are then attracted to each other, and their bonding releases energy.

The net transfer of energy is that energy leaves the atoms, so the reaction is able to take place
Ομοιοπολικός δεσμός
•
•
one or more electrons (often a pair of electrons) are drawn into the space between the two atomic nuclei.
the negatively charged electrons are attracted to the positive charges of both nuclei, instead of just their own.

covalent bonding involves sharing of electrons in which the positively charged nuclei of two or more atoms
simultaneously attract the negatively charged electrons that are being shared.

Covalency is greatest between atoms of similar electronegativities. Thus, covalent bonding does not necessarily require
the two atoms be of the same elements, only that they be of comparable electronegativity.
Examples: H2, O2, N2, CO2, C2H6, H2O, SiC
(:NN:)
Πολωμένος Ομοιοπολικός δεσμός
In a polar covalent bond, one or more electrons
are unequally shared between two nuclei.
A water molecule, a commonly-used example
of polarity. The two charges are present with a
negative charge in the middle (red shade), and
a positive charge at the ends (blue shade).
Πολωμένος Ομοιοπολικός δεσμός
Στοιχείο
Ηλεκτραρνητικότητα
Στοιχείο
Ηλεκτραρνητικότητα
F
4.0
C
2.5
O
3.5
S
2.5
Cl
3.0
H
2.1
N
3.0
Na
0.9
Br
2.8
K
0.8
Όσο μεγαλύτερη η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας
τόσο πιο πολωμένος ο ομοιοπολικός δεσμός.
? Ποιοι δεσμοί προβλέπονται πολωμένοι;
Δεσμός υδρογόνου
μεταξύ υδρογόνου και ενός ηλεκτραρνητικού μετάλλου (O,N,F)
Διαμοριακοί δεσμοί Η
Ενδομοριακός δεσμός Η
(μόριο DNA)
Χημεία του Άνθρακα
Φυσικές ιδιότητες του άνθρακα
Ατομικός αριθμός: 6
Μέση ατομική μάζα: 12.011
Σημείο τήξεως: 3823 K (3550°C or 6422°F)
Σημείο ζέσεως: 4098 K (3825°C or 6917°F)
Πυκνότητα: 2.267g/cu.cm.
Ταχύτητα μετάδοσης ήχου[/m s-1]: 18350
Σκληρότητα σε κλίμακα Mohs: 0.5
Σταθερά ισομερή: 2
12
6
C
(99%)
13
6
C
(1%)
2s
2px
2py
Χημεία του Άνθρακα
14
6
C
Συνθετικό ισότοπο, t1/2 ~ 5730 έτη
β- ακτινοβολία
14
7
N  n146C
Κοσμική ακτινοβολία
14
6
C146CO2
και εισέρχεται στο βιολογικό κύκλο
Η περιεκτικότητα βιολογικού δείγματος σε
14
6
C επιτρέπει τη ραδιοχρονολόγησή του, εφόσον η ηλικία του είναι < 50.000 έτη
Σχηματισμός απλών, διπλών, τριπλών δεσμών
http://www.youtube.com/watch?v=UR4eG60jjQQ


Υβριδισμοί s-p
http://www.youtube.com/watch?v=g1fGXDRxS6k&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=KHdnWavQ9Z8&feature=related


Υβριδισμός sp3- Δομή μεθανίου
http://www.youtube.com/watch?v=lOk5grVp094


Υβριδισμός sp2- Δομή αιθενίου
http://www.youtube.com/watch?v=Wly-fwyfkOI&NR=1