podczas poprzednich lekcji mówiliśmy o różnych pierwiastkach tworzących związki chemiczne czasem łączyły się one wiązaniem pojedynczym jak chociażby dwa atomy wodoru tworzące cząsteczkę wodoru innym razem były to wiązania wielokrotne na przykład podwójne jak w cząsteczce tlenu Czy potrójne jak w cząsteczce azotu A czy wiesz od czego to zależy Zastanówmy się wspólnie nad tym zagadnieniem [Muzyka] Zacznijmy od wyjaśnienia pojęcia wartościowości czyli liczby wiązań chemicznych które może utworzyć atom pierwiastka podczas łączenia się z innymi atomami w związku chemicznym oznacza się ją cyfrą rzymską zapisaną nad symbolem chemicznym pierwiastka niec wytwarza wiąz wość je wytwarza jedno wiązanie a tlen ma wartościowość 2 wytwarza d wiązania inny przykład cząsteczka amoniaku Tworzy ją atom azotu wytwarzający trzy wiązania Chemic wytwarza tylko jedno wiązanie chemiczne Z czego wynika że wodór ma wartościowość je i jeszcze jeden przykład cząsteczka tlenku węgla 4 węgiel wytwarza tu cter wiązania chemiczne Więc jego wartościowość wynosi 4 a każdy z atomów tlenu wytwarza po dwa wiązania chemiczne więc wartościowość tlenu To przypomnijmy w jaki sposób mois wzó związ A tych sposobów poznaliśmy już kilka mamy więc wzór sumaryczny na przykład CO2 Zauważ że z tego wzoru możemy jedynie odczytać jakie atomy i w jakiej ilości tworzą dany związek chemiczny wzór strukturalny tu znów Przykładem niech będzie nasz tlenek węgla 4 w którym kreskami Oznaczyłam wiązania z tego wzoru możemy odczytać nie tylko ilość liczby atomów tworzących dany związek chemiczny ale i to jakimi wiązaniami są ze sobą połączone w naszym przykładzie będą to dwa wiązania podwójne związek chemiczny Możemy również zapisać wzorem elektronowym czyli takim z którego możemy odczytać ilość elektronów walencyjnych danego atomu wchodzącego w skład związku chemicznego mamy wzór elektronowy kropkowy gdzie każda z kropek symbolizuje pojedynczy elektron walencyjny lub kreskowy gdzie każda symbolizuje jedną parę elektronową Czyli po prostu dwa elektrony Wróćmy do naszej wartościowości musisz wiedzieć że niektóre pierwiastki chemiczne mają tylko jedną wartościowość Przykładem może to być wodór którego wartościowość zawsze wynosi je lub magnes którego wartościowość wynosi 2 ale są też takie pierwiastki chemiczne które mają różną wartościowość w zależności od związku chemicznego który tworzą na przykład węgiel w tlenku węgla 2 ma wartościowość 2 a w tlenku węgla 4 ma wartościowość 4 kolejny przykład żelazo w tlenku żelaza 2 jej wartościowość to 2 a w tlenku żelaza 3 jej wartościowość jak zapewne się domyślasz to 3 skoro wartościowość mozem pierwiastka Chemicz okre względem tlenu i wodoru Na podstawie położenia pierwiastka w układzie okresowym Zacznijmy od grup pierwszej i drugiej bo tu sytuacja jest najprostsza tu wartościowość jest równa numerowi grupy czyli wszystkie pierwiastki grupy pierwszej mają wartościowość 1 a wszystkie pierwiastki grupy drugiej mają wartościowość 2 przejdźmy do grup od 13 do 17 tu największą wartościowość pierwiastków chemicznych względem tlenu oblicza się odejmując liczbę 10 od numeru grupy czyli pierwiastki grupy 13 mają maksymalną wartościowość 3 grupy 14 mają wartościowość 4 grupy 15 mają wartościowość 5 grupy 16 mają wartościowość 6 a pierwiast z grupy ale jeśli Chcemy wyznaczyć wartościowość pierwiastka chemicznego względem wodoru to jeśli chodzi o grupy 13 i 14 wystarczy odjąć liczbę 10 od numeru grupy czyli pierwiastki grupy 13 mają maksymal maksymalną wartościowość 3 a grupy 14 mają maksymalną wartościowość 4 w grupie 15 wartościowość wynosi 3 w grupie 16 wartościowość wynosi 2 a w grupie 17 maksymalna wartościowość wynosi 1 Aby łatwiej było Ci to zrozumieć i zapamiętać te same informacje przedstawmy sobie w tabeli u góry mamy numery grup głównych czyli grupy pierwsza i druga a także grupy 13 14 15 16 i 17 wypiszę też liczbę elektronów walencyjnych jakie mają pierwiastki w danej maksymalna wartościowość pierwiastków poszczególnych grup względem tlenu wynosi dla grupy pierwszej 2 dla grupy drugiej 3 dla grupy 1 4 dla grupy 14 5 dla grupy 15 6 dla grupy 16 i 7 dla grupy 17 widzimy że ta wartościowość wzrasta i jest równa liczbie elektronów walencyjnych zapiszemy sobie wzóry sumaryczne tlenków tworzonych przez przykładowe pierwiastki leżące w każdej z grup SD w tlenku sodu będzie miał wartościowość 1 magnez w tlenku magnezu ma wartościowość 2 glin w tlenku glinu będzie miał wartościowość 3 krzem w tlenku krzemu ma wartościowość 4 azot w tlenku azotu ma wartościowość siarka w tlenku siarki ma wartościowość tlenku chloru ma wartościowość zbierzmy sobie jeszcze dane dotyczące wartościowości pierwiastków względem wodoru Zauważ że dla grup pierwszej i drugiej a także 13 14 ta maksymalna wartościowość jest identyczna jak wartościowość względem tlenu różnice zaczynają się przy grupie 15 GD dla grupy 17 wynosi 1 i znów zapiszemy sobie wzory sumaryczne wodorków tworzonych przez pierwiastki leżące w każdej z grup mamy wodorek sodu w którym sód ma wartościowość 1 wodorek magnezu w którym magnez ma wartościowość 2 wodorek glinu gdzie glin ma wartościowość 3 wodorek krzemu z krzemem o wartościowości 4 wodorek azotu czyli amoniak i azotem o wartościowości 3 siarkowodór z siarką o wartościowości 2 i chlorowodór z chlorem o wartościowości 1 patrząc na tą tabelę być może zastanawiasz się dlaczego przy niektórych wzorach związków chemicznych mamy jakieś liczby w indeksie dolnym a w innych nie skąd te liczby się biorą I co oznaczają Wytłumaczę ci to na przykładzie cząsteczek wodoru co w tym ZAP pos współczynik stechiometryczny który określa liczbę atomów lub cząsteczek mała dwójka w indeksie dolnym informuje nas o tym ile atomów danego pierwiastka chemicznego jest w cząsteczce Zapamiętaj że jeżeli współczynnik stechiometryczny lub indeks stechiometryczny wynosi 1 to się go nie zapisuje oczywiście nie ograniczymy się do suchej teorii Sprawdźmy jak to działa w praktyce zapis h oznacza że mamy do czynienia z jednym atomem wodoru Atom jest tylko 1 ale nie piszemy 1h bo gdy wartość jest równa 1 to tą jedynkę pomijamy nie zapisujemy jej zapis 2h oznacza że mamy do czynienia z dwoma atomami wodoru idziemy dalej H2 to jedna dwu atomowa cząsteczka wodoru z kolei zapis 22 to z kolei łatwo możemy ustalić liczbę i rodzaj atomów tworzących daną cząsteczkę przykład 5 H2 to 5 dwuatomowych cząsteczek wodoru czyli łącznie mamy tu aż 2 r 5 czyli 10 atomów wodoru 2 nh3 czyli dwie cząsteczki amoniaku łącznie będą to d atomy azotu i 2 r 3 czyli 6 atomów wodoru 323 czyli trzy cząsteczki tlenku żelaza zawierające łącznie 3 x 2 czyli 6 atomów żelaza i 3 r 3 czyli 9 atomów tlenu te zapisy będą zrozumiałe dla wszystkich Chemików na całym świecie Dlaczego Jeśli cię to interesuje to jako ciekawostkę Powiem ci że istnieje taka organizacja o nazwie International Union of Pure and applied chemistry po polsku Tłumaczy się to jako Międzynarodowa Unia chemii czystej i stosowanej Wacyn dedie chemii też opracowanie jednolitego słownictwa chemicznego Polska przystąpiła do tej organizacji już w 1919 roku Ale wróćmy do naszych związków chemicznych znając wartościowość poszczególnych pierwiastków wchodzących w skład danego związku można zapisać jego wzór sumaryczny i strukturalny pamięć pierwiast oznacza to że liczba wiązań które tworzą atomy jednego pierwiastka chemicznego muszą równać się liczb wiązań chemicznych utworzonych przez atomy drugiego pierwiastka na przykład atom glinu w tlenku glinu tworzy trzy wiązania z dwoma atomami tlenu Wykonaj wspólnie zadanie pierwsze w którym zapiszemy wzór sumaryczny tlenku wapnia Zacznijmy od określenia wartościowości wapnia i tlenu WAP znajduje się w drugiej grupie Więc jego wartościowość wynosi 2 z kolei tlen w związkach chemicznych jest dwuwartościowy w kroku drugim Pokażę ci jak obliczyć indeksy stechiometryczne zaczynamy od przepisania krzyżowo wartościowości i wpisania je w indeksy Dolne czyli indeksy stechiometryczne czyli dwójkę z nad wapnia przepisuje w indeks stechiometryczny przy tlenie a dwójkę znad tlenu przepisuje w indeks stechiometryczny przy wapniu Jeśli możliwe jest znalezienie dla obu naszych indeksów stechiometrycznych wspólnego dzielnika a w naszym przypadku od razu widać że tym wspólnym dzielnikiem będzie 2 to oba indeksy stechiometryczne skracamy dzieląc je przez wspólny dzielnik i wyszło nam 1 ale przypominam że jeżeli współczynnik lub indeks stechiometryczny wynosi 1 to się tej jedynki nie zapisuje wzór sumaryczny tlenku wapnia to c Sprawdźmy jeszcze równowagę wartościowości mamy J atom wapnia który wytwarza dwa wiązania jed atom trenu który też wytwarza dwa wiązania równowaga jest zachowana zadanie drugie tym razem zapiszemy wzór sumaryczny tlenku sodu Sprawdźmy wartościowość sodu sód leży w grupie pierwszej więc jest jednowartościowy tlen Jak pamiętasz w związkach chemicznych jest dwuwartościowy krok drugi w którym Przepisz krzyżowo wartościowości wpisując je w indeksy stechiometryczne i tak jedynka znad sodu pojawi się przy tlenie a dwójkę znad tlenu przepiszę przy sodzie czy dla naszych indeksów stechiometrycznych mogę znaleźć jakiś wspólny dzielnik nie wobec tego tym razem nic mi się tu nie posca jedyne co muszę zrobić to wymazać jedynkę z indeksu stechiometrycznego bo pamiętamy że jedynek tam nie piszemy i oto gotowy wzór sumaryczny na2o na koniec Sprawdźmy równowagę wartościowości mamy tu d atomy sodu z których każdy wytwarza jedno wiązanie i jeden atom tlenu wytwarzający dwa wiązania 1 x 2 da tyle samo co 2 x 1 równowaga jest zachowana zadanie trzecie wspólnie zapiszemy wzór sumaryczny i strukturalny tlenku azotu 3 Zacznijmy od sprawdzenia wartościowości tym razem nawet nie musimy zaglądać do układu okresowego bo wartościowość azotów została określona w nazwie związku nasz Azot jest trójwartościowy a tlen jak to tlen w związkach chemicznych jest dwuwartościowy Przepisz na krzyż wartościowości naszych pierwiastków do indeksów stechiometrycznych trójkę znad azotu wpisuje za tlenem a dwójkę znad wobec tego n23 to nasz ostateczny wzór sumaryczny aby upewnić się że wszystko jest w porządku Sprawdźmy równowagę wartościowości mamy d trójwartościowe atomy azotu i 3 dwuwartościowe atomy tlenu 3 r 2 da tyle samo co 2 r 3 równowaga jest zachowana jes WZ z dwó atomów azotu i trch atomów tlenu wobec tego z jednej strony zapiszę sobie dwa symbole azotu a z drugiej strony trzy symbole tlenu teraz wiemy że każdy z atomów azotu wytwarza trzy wiązania bo Azot jest trójwartościowy będą to symbolizowały nam trzy kropki A Każdy atom tlenu będzie wytwarzał dwa wiązania boen jest dwuwartościowy co też zapisie krn IAM wzór strukturalny trenu azotu 3 i jeszcze jedno zadanie zadanie czwarte w którym zapiszemy sobie wzór sumaryczny i strukturalny tlenku siarki 4 w tym przypadku także łatwo określić wartościowość pierwiastków tworzących ten związek prepis krzyżowo te wartościowości sę Zadar Zapisz w indeksie przy tlenie a dwójkę znad tlenu wpiszę przy siarce Czy możemy znaleźć jakiś wspólny dzielnik dla dwójki i szó tak d podzielmy więc oba indeksy stechiometryczne przez 2 teraz przy siarce wzó sumaryczny tlenku siarki będzie następujący SO3 ale czy równowaga wartościowości siarki i tlenu została zachowana mamy tu jedną sześciowartościowy trójwartościowego tlenu 6 x 1 to tyle samo co 2 r 3 Czyli równowaga jest zachowana został jeszcze sporządzenia wzór strukturalny zacznę odis symb siarki siarka jest sześciowartościowy sześć wiązań symbolicznie zaznaczy to jako sześć kropek otaczających symbol siarki i mamy też trzy atomy tlenu A każdy z nich Wytwarza dwa wiązania więc znów przy każdym tlenie wpiszę dwie symbolizujące to kropeczki Teraz wystarczy po kolei połączyć kropeczki przy siarce z tymi przy atomach tlenu i już wzór strukturalny gotowy zatrzymajmy się na chwilę by porównać wzór sumaryczny i wzór strukturalny oba wzory określają symbole pierwiastków których atomy budują dany Związek chemiczny to ile atomów buduje związek chemiczny możemy odczytać ze wzoru sumarycznego patrząc na indeks stechiometryczny jeśli przy danym symbolu pierwiastka nie ma żadnej liczby oznacza to że w cząsteczce jest tylko jeden Jego atom na przykład w tlenku węgla 4 mamy jed atom węgla bo przy nim nie ma żadnego indeksu stechiometrycznego i dwa atomy tlenu bo przy tlenie w indeksie mamy dwójkę we wzorze strukturalnym mamy tyle atomów danego pierwiastka Ile razy pojawia się dany symbol na przykład w tlenku węgla 4 Mamy jeden węgiel i dwa atomy tlenu ze wzoru sumarycznego Nie można odczytać jak połączone są atomy poszczególnych pierwiastków chemicznych ale patrząc na wzór strukturalny wiem cząsteczce związku Chemicz Toj we wzorze sumarycznym ale we wzorze strukturalnym już tak na przykład jedna kreska to wiązanie pojedyncze a dwie kreski to wiązanie podwójne i ostatnia Kwestia którą Chcę poruszyć na dzisiejszej lekcji jak zzu Chem odc c w odwrotnej kolejności Zapisuje wzór przykład ten związek składa się z potasu i chloru a jego nazwa to chlorek potasu a ten związek tworzy miedź i siarka to siarczek miedzi je je Bo miedź w tym związku jestem nawie na poku mam słowo tlenek aem nazwę tego drugiego pierwiastka chemicznego na końcu zamieszczając informacj o wartościowości tego pierwiastka Przykładem niech będzie związek który poznaliśmy już wykonując poprzednie zadania Tworzą go siarka i tlen siarka w tym związku jest sześciowartościowego to tekki pierwi to nie uwzględnia się jej w nazwie na przykład tlenek wapnia albo tlenek sodu Pamiętaj że gdy dany związek chemiczny tworzy Pierwiastek który może posiadać różną wartościowość to zawsze trzeba uwzględnić ją w nazwie na przykład to jest tlenek miedzi 1 a to tlenek miedzi 2 w tej tabeli mamy wypisane wartościowości Jakie poszczególne pierwiastki mogą przyjmować w związku chemicznym widzimy że niektóre pierwiastki na miedź może być jedno lub dwuwartościowa azot może być jedno DW TR cztero lub pięci wartościowy a żelazo DW lub trójwartościowe z kolei fluor we fluorkach chlor w chlorkach brom w brom j w jed Zapamiętaj najważniejsze wzór chemiczny to zapis związku chemicznego za pomocą symboli chemicznych wzór sumaryczny to wzór uwzględniający rodzaj i liczba atomów pierwiastków chemicznych wzór strukturalny to wzór uwzględniający rodzaj liczba atomów wartościowość to liczba wiązań chemicznych które może utworzyć atom pierwiastka chemicznego łącząc się z innymi atomami w danym związku chemicznym współczynnik stechiometryczny to liczba atomów lub cząsteczek występujących w równaniu reakcji chemicznej indeks stechiometryczny to liczba atomów pierwiastka chemicznego w cząsteczce [Aplauz] [Muzyka] k