< Return to Video

Valenční elektrony

  • 0:00 - 0:03
    Když už rozumíme
    elektronovým konfiguracím,
  • 0:03 - 0:06
    tak začneme přemýšlet
    o valenčních elektronech,
  • 0:06 - 0:09
    což jsou elektrony spojené s atomem.
  • 0:09 - 0:11
    Tyto elektrony mají největší
    pravděpodobnost,
  • 0:11 - 0:14
    že budou reagovat s jinými atomy,
    vytvoří vazby,
  • 0:14 - 0:17
    nebo budou odebrány a nebo budou
    nějakým způsobem sdíleny s jinými atomy.
  • 0:17 - 0:20
    Na toto jsme už narazili,
  • 0:20 - 0:22
    když jsme mluvili o trendech
    v periodické tabulce.
  • 0:22 - 0:24
    Na valenční elektrony
    se podíváme trochu formálněji
  • 0:24 - 0:29
    a použijeme Lewisovu (elektronovou)
    strukturu ke znázornění elektronů.
  • 0:29 - 0:37
    Jak jsem již řekl, tyto elektrony
    mají nejvíce energie
  • 0:37 - 0:39
    a jsou nejdále od jádra.
  • 0:39 - 0:42
    Teď si myslíte, že elektrony
    s největší energií
  • 0:42 - 0:45
    a elektrony, co jsou nejdále
    od jádra, jsou vlastně stejné.
  • 0:45 - 0:51
    To je pravda jenom u prvků s-bloku,
    který je tady,
  • 0:51 - 0:59
    a u p-bloku,
    který je pro změnu tady.
  • 0:59 - 1:01
    Ale nemusí to platit pořád.
  • 1:01 - 1:05
    Nemusí to být nutně
    pravda pro přechodné kovy,
  • 1:05 - 1:07
    tedy pro prvky, které neleží
    v s nebo p-bloku.
  • 1:07 - 1:10
    I přes tyto výjimky je většinou pravda,
  • 1:10 - 1:13
    že elektrony s nejvyšší energií
    jsou zároveň nejdál od jádra.
  • 1:13 - 1:17
    Pojďme se nad tím trochu zamyslet
    a nakreslit si pár Lewisových struktur.
  • 1:17 - 1:21
    Začneme s nejjednodušším
    prvkem, kterým je vodík.
  • 1:21 - 1:26
    Vodík má pouze jeden elektron,
    jeho elektronová konfigurace je tudíž 1s1.
  • 1:26 - 1:29
    Ten jeden elektron je zároveň
    jediný valenční elektron.
  • 1:29 - 1:32
    Tento elektron vodík využívá při reakcích.
  • 1:32 - 1:36
    Může být odštěpen od vodíku a z vodíku
    se pak stane kladný iont.
  • 1:36 - 1:38
    Nebo tento elektron bude
    sdílen s jiným atomem,
  • 1:38 - 1:43
    který na oplátku bude sdílet
    svůj elektron s vodíkem
  • 1:43 - 1:47
    a vodík bude mít elektronovou
    konfiguraci jako helium.
  • 1:47 - 1:50
    Těmito způsoby může vodík využít
    svůj valenční elektron.
  • 1:50 - 1:54
    Nakreslíme ho jako tečku nad vodíkem.
  • 1:54 - 1:56
    A jak to funguje u ostatních prvků
    I.A skupiny?
  • 1:56 - 2:00
    Jako příklad použijeme sodík.
  • 2:00 - 2:04
    Jakou elektronovou konfiguraci
    má sodík?
  • 2:04 - 2:11
    Použijeme zkratku a zapíšeme ji, jako
    základní elektronovou konfiguraci neonu,
  • 2:11 - 2:18
    [Ne]: 1s2, 2s2, 2p6
  • 2:18 - 2:21
    Takto se dostaneme k neonu
    a abychom se dostali k sodíku,
  • 2:21 - 2:25
    tak musíme ještě přidat 3s1.
  • 2:27 - 2:30
    Kolik valenčních elektronů má sodík?
  • 2:30 - 2:32
    Elektron, který je nejdál od jádra...
  • 2:32 - 2:36
    Jinými slovy elektron, který je
    v nestabilní vrstvě,
  • 2:36 - 2:40
    což je vrstva, která není úplně
    zaplněna elektrony,
  • 2:40 - 2:43
    takže nedosáhla svojí
    maximální stability,
  • 2:43 - 2:45
    je jenom jeden.
  • 2:45 - 2:47
    Elektron v orbitalu 3s1.
  • 2:47 - 2:50
    Sodík můžeme tedy znázonit
    stejně jako vodík.
  • 2:50 - 2:54
    Má jenom jeden valenční
    elektron, který může být odštěpen,
  • 2:54 - 2:58
    nebo se může nějakým
    způsobem podílet na kovalentní vazbě.
  • 2:58 - 3:03
    Pojďme se teď zabývat i jinými prvky
    než jen vodíkem a sodíkem.
  • 3:03 - 3:05
    Uvědomte si ale,
  • 3:05 - 3:07
    ...platí to dobře pro vodík a sodík...
  • 3:07 - 3:13
    že všechny prvky v I.A skupině mají
    jenom jeden valenční elektron,
  • 3:13 - 3:17
    který buď ztratí
    a vznikne z nich kation
  • 3:17 - 3:20
    nebo ho použijí k vytvoření
    kovalentní vazby.
  • 3:20 - 3:23
    Pojďme se teď zamyslet nad heliem.
  • 3:23 - 3:24
    Helium je velice jedinečné,
  • 3:24 - 3:31
    protože všechny ostatní vzácné plyny
    mají právě osm valenčních elektronů
  • 3:31 - 3:32
    a jsou tudíž velmi stabilní.
  • 3:32 - 3:35
    Helium má ale jenom dva
    valenční elektrony.
  • 3:35 - 3:38
    Důvod, proč je umístěn tady,
    je vysoká stabilita helia,
  • 3:38 - 3:41
    která je dána zcela zaplněnou
    první vrstvou,
  • 3:41 - 3:45
    které stačí jenom dva elektrony
    aby se naplnila a byla stabilní.
  • 3:45 - 3:52
    Helium má dva valenční elektrony,
  • 3:52 - 3:54
    jeho elektronová konfigurace je 1s2.
  • 3:54 - 3:57
    Opakuji, helium ve skupině
    s vzácnými plyny,
  • 3:57 - 4:00
    kvůli jeho vysoká stabilitě, která je
    typická pro vzácné plyny.
  • 4:00 - 4:04
    Proto plníme balónky
    heliem místo vodíku.
  • 4:04 - 4:07
    Nevybuchne to jako
    vzducholoď Hindenburg.
  • 4:07 - 4:10
    Můžete říct, že se dvěma valenčními
    elektrony by mělo být ve skupině II. A,
  • 4:10 - 4:14
    protože všechny prvky II. A
    skupiny mají dva valenční elektrony.
  • 4:14 - 4:16
    To je ve skutečnosti velmi
    dobrý argument,
  • 4:16 - 4:27
    kvůli kterému bychom mohli
    umístit helium do II. A skupiny.
  • 4:27 - 4:31
    Všechny prvky v II. A skupině
    mají dva valenční elektrony.
  • 4:31 - 4:33
    Pojďme se podívat na
    jeden z nejzajímavějších
  • 4:33 - 4:36
    a nejvšestranějších prvků
    v periodické tabulce.
  • 4:36 - 4:40
    Prvek, bez kterého by život,
    jak ho známe my, nemohl existovat...uhlík.
  • 4:40 - 4:44
    Doporučuji vám zastavit video
    a na základě toho, co jsme se naučili,
  • 4:44 - 4:48
    zkuste přijít na to, kolik má uhlík
    valenčních elektronů,
  • 4:48 - 4:52
    a jak by vypadala
    jeho Lewisova struktura.
  • 4:52 - 4:56
    Elektronová konfigurace uhlíku
  • 4:56 - 5:10
    bude vypadat jako helium,
    jenom přidáme 2s2 a 2p2.
  • 5:10 - 5:14
    Kolik elektronů má ve své
    valenční vrstvě,
  • 5:14 - 5:17
    které nejsou na nic navázané?
  • 5:17 - 5:19
    Má tyto čtyři.
    2 plus 2.
  • 5:19 - 5:25
    Za každý elektron nakreslíme
    jednu tečku, takže 4 valenční elektrony.
  • 5:25 - 5:27
    Proč je toto zajímavé?
  • 5:27 - 5:32
    Když teď vidíme valenční
    elektrony uhlíku a vodíku,
  • 5:32 - 5:37
    tak můžeme odhadovat, jaké typy molekul
    mohou uhlík a vodík spolu vytvářet.
  • 5:37 - 5:43
    Například: Uhlík chce mít
    osm valenčních elektronů,
  • 5:43 - 5:47
    aby se cítil stabilněji,
    jako vzácný plyn neon
  • 5:47 - 5:52
    a vodík chce mít 2 elektrony
    ve své valenční vrstvě,
  • 5:52 - 5:55
    aby se cítil stabilněji,
    jako helium.
  • 5:55 - 5:57
    Toto je atom uhlíku.
  • 5:57 - 6:06
    A toto jsou atomy vodíku.
  • 6:17 - 6:26
    Můžete odvodit, podle toho, co jsme si
    teď říkali a podle Lewisovy struktury,
  • 6:26 - 6:29
    že takováto molekula
    by mohla vzniknout,
  • 6:29 - 6:34
    protože uhlík sdílí svoje čtyři valenční
    elektrony s čtyřmi různými vodíky
  • 6:34 - 6:37
    a vodíky sdílí na oplátku
    svoje elektrony s uhlíkem,
  • 6:37 - 6:40
    který se může cítit, jako by měl
    8 valenčních elektronů.
  • 6:40 - 6:44
    A každý vodík se může cítit,
    jako by měl 2 valenční elektrony.
  • 6:44 - 6:50
    Jestli si myslíte, že takováto molekula
    je stabilní a že existuje v přírodě,
  • 6:50 - 6:51
    tak máte rozhodně pravdu.
  • 6:51 - 6:57
    Tato molekula se jmenuje methan
    a takto je zapsán Lewisovou strukturou.
  • 6:57 - 7:00
    Toto je méně používaný způsob zápisu.
  • 7:00 - 7:04
    Každé dva elektrony tvoří elektronový pár
    a v praxi představují kovalentní vazbu.
  • 7:04 - 7:11
    Toto představuje kovalentní vazbu.
  • 7:11 - 7:18
    Každá tato kovalentní vazba
    je tvořena dvěma elektrony.
  • 7:19 - 7:23
    Uhlík si připadá, že má
    2, 4, 6, 8 elektronů.
  • 7:23 - 7:30
    Vodíky si připadají, že mají 2 elektrony
    a jsou mnohem stabilnější.
  • 7:30 - 7:40
    Každý prvek ve skupině uhlíku
    má 4 valenční elektrony.
  • 7:40 - 7:47
    Tak třeba cín, i když neutrální cín
    má celkem 50 elektronů,
  • 7:47 - 7:56
    má jenom 4 valenční elektrony ve své
    poslední vrstvě, které budou reagovat.
  • 7:57 - 7:58
    Na základě této
    podobnosti
  • 7:58 - 8:01
    možná předpokládáte, že cín
    bude tvořit podobné vazby
  • 8:01 - 8:06
    a bude reagovat podobným
    způsobem jako uhlík,
  • 8:06 - 8:09
    nebo, že křemík bude opět
    reagovat podobně jako uhlík.
  • 8:09 - 8:11
    Lidé se dokonce domnívají,
  • 8:11 - 8:15
    že na ostatních planetách není život
    založen na uhlíku, ale na křemíku,
  • 8:15 - 8:18
    protože křemík se váže
    podobně jako uhlík
  • 8:18 - 8:23
    a tudíž tvoří podobné
    struktury jako uhlík.
  • 8:24 - 8:27
    Teď se pojďmě zamyslet nad
    přechodnými prvky,
  • 8:27 - 8:34
    které se nacházejí v d-bloku, a také
    v f-bloku, což jsou zvláštní případy zde.
  • 8:34 - 8:38
    Tyto prvky jsou zvláštní případy,
    které jsou trochu složitější,
  • 8:38 - 8:42
    protože jak jsme zjistili,
    když máme prvek v 4. periodě...
  • 8:42 - 8:52
    Napišme elektronovou
    konfiguraci třeba železa.
  • 8:53 - 9:04
    Elektronovou konfiguraci železa zapíšeme
    jako elektronovou konfiguraci argonu
  • 9:04 - 9:09
    a přidáme orbital 4s2.
  • 9:11 - 9:19
    Teď jsme v d-bloku,
    ale nebudeme zaplňovat 4d orbital,
  • 9:19 - 9:23
    ale vrátíme se o jednu periodu zpátky
    a budeme zaplňovat 3d orbital.
  • 9:23 - 9:26
    Do něj se vejde celkem
    1, 2, 3, 4, 5, 6 elektronů,
  • 9:26 - 9:29
    takže ho zapíšeme 3d6.
  • 9:29 - 9:31
    A teď přichází to zajímavé.
  • 9:31 - 9:36
    Které elektrony mají nejvíce energie?
    Ty, co jsou v tomto 3d6 orbitalu.
  • 9:36 - 9:40
    Ale které jsou nejdále?
    Ty, co jsou v 4s2 orbitalu.
  • 9:41 - 9:46
    Na základě této elektronové konfigurace
    je těžké určit,
  • 9:46 - 9:48
    jak bude železo reagovat.
  • 9:48 - 9:54
    Železo může ztratit jeden elektron,
    dva elektrony, tři elektrony
  • 9:54 - 9:56
    a ztráty můžou být kombinace elektronů,
  • 9:56 - 10:03
    co jsou nejdál od jádra a těch,
    co mají nejvíce energie.
  • 10:03 - 10:07
    U železa, stejně jako
    u všech přechodných prvků,
  • 10:07 - 10:12
    je těžké se zabývat valenčními elektrony
    a zjišťovat jak budou reagovat.
  • 10:12 - 10:15
    Někteří lidé a učebnice tvrdí,
  • 10:15 - 10:18
    že všechny přechodné prvky
    mají dva valenční elektrony,
  • 10:18 - 10:22
    protože všechny mají 4s2
    a až pak zaplňují 3d orbital.
  • 10:22 - 10:26
    Tvrdí, že všechny přechodné prvky
    nejprve zaplňují orbital 4s a až pak 3d,
  • 10:26 - 10:28
    ale to neplatí pro všechny.
  • 10:28 - 10:31
    U některých to je jinak,
    třeba u mědi a chromu,
  • 10:31 - 10:34
    které mají v orbitalu 4s jen 1 elektron
    a pak začínají zaplňovat 3d,
  • 10:34 - 10:37
    v závislosti na podmínkách.
    Někdy to jde i jinak.
  • 10:37 - 10:40
    Ale i u ostatních přechodných prvků,
    a nemusí to být železo,
  • 10:40 - 10:44
    mohou reagovat pouze 2 elektrony.
  • 10:44 - 10:48
    Nebo můžete mít
    elektrony z d orbitalu,
  • 10:48 - 10:50
    elektrony z orbitalu 3d,
    které mají nejvíce energie
  • 10:50 - 10:56
    a mohou být odejmuty
    nebo vytvořit vazbu apod.
Title:
Valenční elektrony
Description:

more » « less
Video Language:
English
Duration:
10:57
Daniel Hollas edited Czech subtitles for Valence electrons
Daniel Hollas edited Czech subtitles for Valence electrons
ady_psotova edited Czech subtitles for Valence electrons
ady_psotova edited Czech subtitles for Valence electrons
ady_psotova edited Czech subtitles for Valence electrons
ady_psotova edited Czech subtitles for Valence electrons
Daniel Hollas edited Czech subtitles for Valence electrons
Olga Ryparová edited Czech subtitles for Valence electrons
Show all

Czech subtitles

Revisions