Tip:
Highlight text to annotate it
X
V posledním videu jsem zmínil sigma vazbu.
A byla to vazba - nakreslím tu dvě jádra
a jeden z orbitalů.
Řekněme, že toto je sp3 hybridizovaný orbital,
ten patří k tomuto atomu a je to takové křídlo právě tady.
A pak tento atom má taky sp3 hybridizovaný orbital.
Takže tady je malé křidýlko
a tady takové velké.
Sigma vazba je taková, kde se ty orbitaly překrývají
jakoby na spojnici těch dvou jader.
A mohli byste se zeptat, jak by mohla být
nějaká jiná vazba.
No, je tu další typ vazby
- ujasněme si to.
Toto je sigma vazba.
A řekli byste, dobře, jaký může existovat
jiný typ vazby než ten, kde se dva vazebné orbitaly
překrývají na spojnici jader?
Ten druhý typ - představte si,
že máte dva p orbitaly.
Takže nakreslím jádra dvou atomů
a jeden z jejich p orbitalů.
Takže toto je jádro
a tady nakreslím p orbitaly.
p orbital má tvar takové činky.
Nakreslím je trochu blíž k sobě.
Takže p orbital je tady ta činka.
Nakreslím p orbital tady toho.
Chci to nakreslit trochu větší než předtím
a za chvilku uvidíte proč.
Takže jeden p orbital.
Tady ho máme.
A tady ten atom má taky p orbital
a ten je rovnoběžný s tím prvním.
Nakreslím tento trochu rovnější.
Takto, chci aby se překrývaly.
Myslím, že už víte, o co jde.
Takže tady, naše dva p orbitaly jsou rovnoběžné.
Toto jsou sp3 hybridizované orbitaly.
Ukazují na sebe.
Tyto jsou rovnoběžné,
p orbitaly jsou na sebe rovnoběžné
a vidíte, že se prolínají v horní části smyček
a tady v dolní části.
A toto je pí vazba.
Ještě to trochu ujasním.
Toto je jedna pí vazba.
Říká se jí pí, podle toho
řeckého písmena: pí vazba.
Můžete to vidět zapsané i takto.
A říká se jí pí vazba, protože je to řecké písmeno
pro p a my se bavíme o překrývajících se
p orbitalech.
A teď sigma vazba, což je jednoduchá vazba,
je silnější než pí vazba,
pí vazba se tvoří až po sigma vazbě
jako dvojná nebo i trojná vazba.
Abychom si to trochu znázornili,
podívejme se třeba na eten.
Jeho molekulární struktura vypadá takto.
Takže máme dva uhlíky spojené dvojnou vazbou
a každý tento uhlík má dva vodíky.
Takže nakreslím, jak to vypadá,
respektive jak si znázorňujeme,
že by orbitaly kolem vodíku mohly vypadat.
Takže nejdřív nakreslím sp2 orbitaly.
Takže teď ujasním, o co tady jde.
Pokud máme metan, což je doslova
jen uhlík se čtyřmi navázanými vodíky,
tak kdybychom ho chtěli takto nakreslit,
vypadal by jako 3D tetraedr,
vypadal by takto.
Tento vodík trochu vykukuje,
ten je v rovině naší tabule,
tento vodík směřuje dozadu
a potom ještě jeden vodík trčí nahoru.
To je metan.
A všechny tyto orbitaly uhlíky jsou sp3 hybridizované
a každý tvoří sigma vazbu
s jedním vodékem.
To jsme viděli v minulém videu.
A nakreslili jsme si jeho elektronovou konfiguraci,
aby došlo k tomuto, elektronová konfigurace uhlíku
musí vypadat takto.
Musí mít 1s2 orbital,
potom namísto 2s2 a 2p2,
zkusím to říct jinak,
možná ještě lépe.
Napíšu to líp.
V orbitalu 1s máme dva elektrony, potom namísto
dvou elektronů v 2s v něm máme jeden elektron a po jednom elektronu v orbitalu 2p,
s a p orbitaly se pomíchaly a vznikl z toho hybridizovaný
2sp3 orbital, další 2sp3 hybridizovaný orbital,
další hybridizovaný 2sp3 orbital
a pak ještě jeden 2sp3.
Kdybyste měli normální samostatný uhlík,
čekali byste orbital 2s a potom orbital 2p
ve směru osy x, druhý 2p ve směru osy y a
třetí 2p ve směru osy z.
Ale v minulém videu jsme viděli, že se všechny pomíchali
a byly z 25 % jako s orbital a ze 75 % jako p orbital,
takže vazby uhlíku v metanu a elektrony
se jakoby rozdělí do různých směrů.
Když mluvíme o etenu, pamatujte si,
et- znamená, že jsou tam dva uhlíky,
-en znamená, že je to alken.
Máme tady dvojnou vazbu.
V tomto případě, elektronová konfigurace
uhlíku v etenu
vypadá spíš takto.
Máme 1s a tento 1s orbitaly
je opět zcela zaplněný.
Má dva elektrony.
Ale když jste ve druhé slupce,
napíšu to jinou barvou.
Takže ve druhé slupce,
zatím nepíšu orbitaly s a p,
budeme tu mít čtyři elektrony jako předtím.
Stále se nám tvoří čtyři vazby.
Budeme mít čtyři nepárové elektrony.
Stále budeme tvořit jeden, dva, tři, čtyři vazby
na každém uhlíku a budou zase rozdělené.
Ale tentokrát, namísto aby byli směsí
z jedné části s orbitalu a ze tří p orbitalu,
je to směs jednoho s se dvěma p orbitaly.
Takže dostaneme orbital 2sp2.
Takže si můžete představit, že jeden s orbital
se smíchá se dvěma p orbitaly.
Takže teď je to z jedné části s orbital, ze dvou částí p orbital.
A jeden p orbital zůstal sám.
A potřebuje tento p orbital, aby zůstal tak jak je,
aby mohl vytvořit pí vazbu.
Takže uvidíme, že pí vazba udělá s tou molekulou
něco velmi zajímavého.
Udělá ji neotočitelnou
okolo osy té vazby.
A za chvíli uvidíte, co to znamená.
Takže schválně, jestli zvládnu ve 3D
nakreslit tyto uhlíky.
Takže máme - udělám to jinou barvou.
Máme uhlík právě tady.
Řekněme, že toto je jádro.
Dám sem C, abyste věděli, o kterém uhlíku
se teď bavíme.
A potom nakreslím - můžete si říct, že 1s orbital
je opravdu malinký kolem tohoto jádra.
A potom máme hybridizované orbitaly 2sp2,
ty budou všechny v rovině,
tvoří jakoby trojúhelník nebo hipísácký znak,
ale pokusím se to nakreslit ve třech dimenzích.
Takže máme jeden, co čouhá sem.
Potom ten další bude čouhat sem,
A potom máme, mají jakoby druhé malé křídélko
na protější straně, ale nebudu je tam kreslit.
To by to jen zkomplikovalo.
Pořád mají charakteristiky p orbitalu,
takže mají ta dvě křídla, ale jedno je větší než to druhé.
A pak máme jedno vycházející tímto směrem.
Takže si to můžete představit jako znak Mercedesu,
kdybyste kolem nakreslili kruh.
Takže to je tady ten uhlík.
A samozřejmě má své vodíky.
Takže jeden vodík je tady.
Takže ten může být tady.
Má jen jeden elektron v 1s orbitalu.
Takže ten vodík máme tady.
Sedí si přímo tady.
A teď nakresleme tento uhlík.
Tento uhlík bude -
nakreslím je dost blízko k sobě.
Tento uhlík bude tady.
Má svůj 1s orbital.
Mají úplně tu samou elektronovou konfiguraci.
Má kolem sebe 1s orbital
a pak má zase tu samou konfiguraci.
U obou těchto uhlíků jsem nakreslil
zatím jen tyto první tři orbitaly.
Ještě jsem neudělal ten nehybridizovaný p orbital.
Ten udělám za moment.
Napřed nakreslím tuto vazbu.
Takže nejdřív, tato vazba,
bude to opět ten sp2 hybridizovaný orbital.
Udělám ho stejnou vazbou.
Takže tady mají vazbu a je to
sp2 hybridizovaná vazba.
A všimněte si, je to sigma vazba.
Orbitaly se překrývají na té nejkratší cestě
mezi dvěma jádry.
To je nejlepší způsobt, jak si to představit.
A potom má dva vodíky,
jeden vzadu a jeden tady vepředu.
Nakreslím to trochu větší, aby ukazoval
směrem na nás, ano?
A potom máme jeden vodík přímo tady.
To je také sigma vazba, aby to bylo
*** Slunce jasné.
Toto je s orbital, který se překrývá
s sp2 orbitalem a překrývají se ve směru,
ve kterém míří nebo ve směru přímo k tomu
druhému atomu. Toto je sigma vazba.
A pak tady máme ten vodík vzadu,
ten taky tvoří sigma vazbu.
Takže všechno, co jsem zatím nakreslil,
je sigma vazba.
Můžu prostě dát sigma vazbu
tady, sigma vazbu tady, další tady,
sigma, sigma.
Takže zatím jsem nakreslil tuto vazbu, tuto,
tuto a tuto vazbu, samé sigma vazby.
Takže, co se stane s tím posledním
p orbitalem těch uhlíků?
No, bude jakoby vyčuhovat z roviny
té naší značky Mercedesu.
A schválně, jestli najdu barvu,
se kterou jsme ještě nic nemalovali.
Možná tato fialová.
Takže si můžete představit obyčejný p orbital.
Takže obyčejný p orbital,
vlastně ho budu potřebovat ještě větší.
Obyčejný p orbital, obyčejně by nebyl tak velký
oproti těm ostatním, ale potřebuju je překrýt.
Takže je to obyčejný p orbital,
který si můžeme představit na ose,
zatímco ostatní v tom Mercedes znaku jsou na osách x,y.
Takže osa z jde přímo nahotu a dolů
a tyto spodní dvě se musí překrýt,
takže je udělám větší.
Takže to vypadá takto a takto.
A míří rovnou nahoru a dolů.
A všimněte si, teď se překrývají.
Takže tato vazba je tady tato vazba.
Můžu je nakreslit oběma způsoby,
ale toto je ta druhá vazba.
Takže co se teď děje s tou strukturou?
Pokusím se to ujasnit.
Toto tady, to je pí vazba a tady
- to je ta samá pí vazba.
Toto je ten atom.
Je to ta druhá vazba ve dvojné vazbě.
Ale co se tady děje?
Tak za prvé, jen tak by to byla slabší vazba,
ale už tu máme sigma vazbu,
která tuto molekulu drží pohromadě,
pí vazba bude ty atomy ještě víc přibližovat.
Takže tady ta vzdálenost je menší než kdybychom
tu měli jen sigma vazbu.
A nakonec, opravdu zajímavá věc je,
kdybychom tady měli sigma vazbu,
mohla by ta molekula rotovat kolem osy té vazby.
Mohli by tak rotovat kolem osy té vazby,
kdyby tu byla jen jedna sigma vazba.
Ale protože tu máme ty pí vazby, kde jsou orbitaly rovnoběžné
a překrývají se
a jakoby uzamknout tu konfiguraci,
už nemůžu tu molekulu otáčet.
Pokud se bude tato část točit,
tak ta druhá se bude točit s ní,
protože už jsou svázané dohromady.
Takže co teda pí vazba v tomto případě dělá
- vytváří dvojnou vazbu mezi dvěma uhlíky,
to znamená, že ta dvojná vazba bude pevná,
pokud chtěl jeden uhlík se otočit a otáčet těmi dvěma vodíky,
musí ten druhý taky.
Takže nemůže změnit konfiguraci
vodíků jinak než na té druhé straně.
A tímto je to způsobeno.
Takže toto vám snad pomohlo porozumět,
jaký je rozdíl mezi sigma a pí vazbou.
A pokud jste zvědaví, jen aby to bylo jasné,
pokud máte ethyn,
toto je ethen, ale ethyn vypadá takto.
Má trojnou vazbu.
Takže na každé straně trčí jeden vodík.
V tomto případě, takže první vazby,
tyto vazby budou všechny sigma.
Jsou vlastně sp hybridizované.
2s orbital se pomíchal s jedním s p orbitalů,
takže sp hybridizované orbitaly tvoří sigma vazby.
Takže všechny tyto.
A potom tyto dvě, ty nakreslím jinou barvou.
Tyto dvě jsou pí vazby.
A kdybyste si to měli představit, můžete si představit pí vazbu,
kde orbitaly vychází tady ven z té stránky
a potom ještě jednou, vychází ven ze stránky a za stránku
a překrývají se a po stranách
vám tu trčí jen ty vodíky.
Možná o tom udělám ještě další video
...