Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học
khái quát về phân tử và liên kết hóa học
Liên kết cộng hóa trị
Liên kết ion
khái niệm về liên kết hóa học: là một trong những vấn đề cơ bản của hóa học, đã được xét đến từ trong các thuyết đơn giản , thô sơ thời cổ đại cho đến thuyết hiện đại thời nay. Luôn gắn liền với sự tương tác chỉ giữa hai nguyên tử xác đinhj
Một số đặc điểm của liên kết ion và hợp chất ion
Khái niệm và bản chất: Trong phản ứng hóa học xác định , các nguyên tử có xu hướng thêm electron hay nhường bớt electron để đạt tới cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí trơ với 8 electron . Các nguyên tử đó trở thành ion , chúng hút nhau tạo hợp chất có liên kết ion
Khái niệm phân tử: Phân tử gồm một số có giới hạn các electron và các hạt nhân nguyên tử tương tác với nhau và được phân bố một cách xác định trong không gian tạo thành một cấu trúc thống nhất vững bền
Các đặc trưng cơ bản của liên kết
Năng lượng liên kết: của một liên kết A-B là năng lượng đủ để phá vỡ liên kết đó
Đặc trưng hình học của phân tử:
Năng lượng liên kết luôn có dấu dương
Năng lượng liên kết trung bình: liên kết càng lớn thì liên kết càng bền
Độ dài liên kết
Độ bội liên kết
Độ bền liên kết
Độ dài liên kết: khoảng cách giữa hai hạt nhân nguyên tử tạo ra liên kết đó khi phân tử ở trạng thái năng lượng thấp nhất
Góc liên kết: là góc tạo bởi hai nửa đường thẳng xuất phát từ một hạt nhận nguyên tử đi qua hai hạt nhân của hai nguyên tử liên kết với nguyên tử đó
Bậc liên kết : là số liên kết tạo thành giữa hai nguyên tử
click to edit
click to edit
Bản chất nguyên tử tương tác
Kiểu hợp chất
Dạng hình học phân tử
Mô hình sự đẩy giữa các cặp electron vỏ hóa trị
Lực liên kết
Không có sự định hướng không gian
Sự trung hòa điện
Lực tương tác tĩnh điện giữa các ion không có sự định hướng không gian
Một ion được vây quanh bởi một số ion tích điện trái dấu . Kết quả của sự tương tác đó tạo ra mạng tinh thể
Khái niệm: Trong phân tử được tạo ra từ nguyên tử các nguyên tố phi kim, liên kết hóa học giữa hai nguyên tử được thực hiện bởi cặp đôi electron dùng chung, nhờ đó mà nguyên tử ddeuf có cấu hình lớp ngoài cùng bền vững của nguyên tử khí trơ với 8 electron
Phân loại liên kết cộng hóa trị : căn cứ vị trí đôi electron
Liên kết cộng hóa trị không phân cực : đôi electron dùng chung ở giữa khoảng cách hai hạt nhân nguyên tử
Liên kết cộng hóa trị có cực đôi electron dùng chung lệch về phía nguyên tử của nguyên tố có tính phi kim mạnh
Liên kết cộng hóa trị thông thường : đôi electron dùng chung do cả 2 nguyên tử tham gia liên kết đóng góp
Liên kết cho nhận: đôi electron dùng chung do 1 nguyên tử đưa ra và cả 2 nguyên tử dùng chung
click to edit
click to edit
Căn cứ vào số cặp electron dùng chung
Liên kết đơn: có 1 cặp electron dùng chung
liên kết bội : có 2 hoặc 3 cặp electron dùng chung
click to edit
click to edit
đặc điểm của liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị có tính định hướng không gian
Công thức Lewis
Quy ước dùng một dấu chấm , để biểu thị một electron , hai dấu chấm hay một vạch để chỉ một đôi electron trong nguyên tử hay phân tử
Một số khái niệm
Nguyên tử trung tâm và phối tử : Trong một công thức hóa học, nguyên tử trung tâm là nguyên tử cần nhiều nhất số electron để tạo octet cho lớp ngoài cùng của nó , các nguyên tử khác và cả đôi electron riêngcủa nguyên tử trung tâm
Lõi nguyên tử : Lõi của một nguyên tử gồm hạt nhân và electron ở lớp trong
Điện tích : điện tích lõi nguyên tử là một số nguyên dương , có trị số bằng số electron hóa trị vốn có của nguyên tử
điện tích hình thức của nguyên tử = điện tích của lõi nguyên tử - tổng số e riêng của nguyên tử -1/2 tổng số e tạo liên kết có nguyên tử tham gia
Các bước để viết cấu tạo Lewis
Bước 1: Viết cấu tạo sơ bộ của công thức phân tử đó
Bước 2: Tìm tổng số e hóa trị của các nguyên tử
Bước 3: Tìm công thức Lewis gần đúng
Bước 4 : Tìm công thức Lewis đúng
Thuyết liên kết hóa trị ( thuyết VB)
Các luận điểm cơ sở của thuyết VB
Coi cấu tạo e của nguyên tử vẫn được bảo toàn khi hình thành phân tử từ nguyên tử , trong phân tử vẫn có sự chuyển động của e trong AO . Tuy nhiên khi 2 AO hóa trị của 2 nguyên tử xen phủ nhau tạo liên kết hóa học thì vùng xen phủ đó là chung cho cả 2 nguyên tử
Mỗi liên kết hóa học giữa 2 nguyên tử được đảm bảo 2 e spin đối song
Sự xen phủ giữa 2 AO có 2 e cuae 3 nguyên tử càng mạnh thì liên kết được tạo ra càng bền ( nguyên lí xen phủ cực đại )
Liên kết không hình thành từ 1 e hoặc từ 3 e trở lên
Liên kết hóa học được phân bố theo phương có khả năng lớn về sự xen phủ 2 AO
Thuyết lai hóa
Khái niệm : là sự tổ hợp tuyến tính các AO hóa trị nguyên chất chỉ có số lượng tử l khác nhau của cùng một nguyên tử tạo ra các AO mới có cùng năng lượng
Một số đặc điểm của lai hóa
Điều kiện để các AO hóa trị tham gia lai hóa được là phải năng lượng gần nhau
Số AO lai hóa thu được bằng tổng số các AO tham gia tổ hợp tuyến tính
Các AO lai hóa là các AO suy biến
Đặc điểm hình học của AO lai hóa là có một đầu nở rộng còn đầu kia bị thu hẹp
Một số dạng lai hóa chủ yếu
lai hóa sp: là sự tổ hợp tuyến tính 1 AO-s với 1 AO-p tạo ra 2 AO lai hóa sp
Lai hóa sp2 là sự tổ hợp tuyến tính 1AO-s với 2 AO-p tạo ra 3 AO lai hóa sp
Lai hóa sp3 là 1 AO-s tổ hợp tuyến tính với 3 AO-p tạo ra 4AO mới có cùng năng lượng
Nguyên lí xen phủ cực đại. Thuyết hóa trị định hướng