HUI© 2006General Chemistry:Slide 1 of 48 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 4: Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử HUI© 2006General Chemistry:Slide 2 of 48 Nội dung 1. Những khái niệm cơ bản về liên kết hóa học 2. Liên kết ion 3. Liên kết cộng hóa trị 4. Liên kết kim loại 5. Liên kết hyđro 6. Liên kết Van Der Vaal 7. Bài tập HUI© 2006General Chemistry:Slide 3 of 48 4.1 Những khái niệm cơ bản về liên kết hoá học 4.1.1 Bản chất của liên kết. – Theo quan điểm hiện đại các loại liên kết hoá học đều có bản chất điện vì suy cho cùng là do tương tác của các hạt mang điện là hạt nhân nguyên tử và electron – Trong liên kết hóa học chỉ có electron của các phân lớp ngoài cùng thực hiện: ns, np, (n-1)d và (n-2)f (chúng được gọi là các electron hóa trị) – Theo CHLT, nghiên cứu liên kết là quá trình nghiên cứu sự phân bố mật độ electron trong trường hạt nhân của các hạt nhân của các nguyên tử tạo ra phân tử. – Các loại liên kết chủ yếu trong hoá học là liên kết cộng hoá trị và liên kết ion,ngoài ra còn có các liên kết kim loại, và các liên kết yếu hơn liên kết cộng hoá trị là liên kết Van der Valls, liên kết hydro HUI© 2006General Chemistry:Slide 4 of 48 4.1.2 Một số đặc trưng của liên kết • Công thức tính gần đúng độ dài liên kết (khi các nguyên tử có độ âm điện gần bằng nhau): d A-B = r A + r B • Nếu độ âm điện khác nhau nhiều thì: d A-B = r A + r B - 0,09| χ A - χ B | . 1. Độ dài liên kết: là khoảng cách giữa hai hạt nhân nguyên tử liên kết với nhau. Ví du Liên kết: H-F H-Cl H-Br H-I d (A 0 ) 0,92 1,28 1,42 1,62 HUI© 2006General Chemistry:Slide 5 of 48 Độ dài liên kết Độ dài liên kết phụ thuộc vào: – Kiểu liên kết, độ dài liên kết giảm khi độ bội liên kết tăng lên. – Năng lượng liên kết:nếu năng lượng liên kết cao thì độ dài liên kết nhỏ – Độ dài liên kết phụ thuộc vào trạng thái hoá trị của các nguyên tố, độ bền hợp chất. – Độ dài liên kết có thể xác định chính xác bằng thực nghiệm.nhờ các phương pháp vật lý hiện đại : nhiễu xạ rơngen, nhiễu xạ electron, quang phổ phân tử…Còn tính toán băng lý thuyết thì chỉ cho độ chính xác tương đối HUI© 2006General Chemistry:Slide 6 of 48 Độ mạnh axit Độ bền liên kết H-A (kJ/mol) HUI© 2006General Chemistry:Slide 7 of 48 2 Góc hoá trị • Góc hoá trị là góc tạo thành bởi 2 đoạn thẳng nối hạt nhân nguyên tử trung tâm với 2 hạt nhân nguyên tử liên kết. • Góc hoá trị phụ thuộc vào bản chất nguyên tử tương tác, kiểu hợp chất, cấu hình không gian của phân tử. HUI© 2006General Chemistry:Slide 8 of 48 Góc hoá trị HUI© 2006General Chemistry:Slide 9 of 48 BCl BCl 3 3 tam giác tam giác NH NH 3 3 hình chóp hình chóp Tứ diện, CH Tứ diện, CH 4 4 Đường thẳng- CO 2 HUI© 2006General Chemistry:Slide 10 of 48 3. Bậc liên kết • Bậc liên kết là số liên kết tạo thành giữa 2 nguyên tử tương tác trực tiếp với nhau • Đối với liên kết cộng hoá trị thì bậc liên kết được xác định bởi số cặp e tham gia liên kết giữa hai nguyên tử • Liên kết đơn có bậc liên kết là 1, liên kết đôi có bậc liên kết bằng 2, liên kết ba có bậc liên kết bằng 3 • Đối với các hệ liên hợp, bậc liên kết không phải là số nguyên mà số thập phân Ví dụ trong benzen bậc liên kết C-C là 1,5 [...]... gia tạo thành liên kết cộng hoá trị được gọi là các electron không liên kết liên kết Khi hai nguyên tử liên kết với nhau bằng 1 cặp electron chung ta có liên kết đơn, 2 cặp e chung là liên kết đôi, 3 cặp e là liên kết 3 Số liên kết giữa 2 nguyên tử gọi là bậc liên kết Slide 33 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Cộng hoá trị của một nguyên tố được xác định bằng tổng số liên kết cộng hoá trị của nguyên... 4.3 Liên kết cộng hóa trị 4.3.1 Liên kết cộng hoá trị theo Lewis (1916) Nội dung cơ bản: Là loại liên kết được hình thành bằng cách đưa ra electron hoá trị của mình để tạo thành 1, 2, 3 cặp electron chung giữa 2 nguyên tử Như vậy liên kết cộng hoá trị là loại liên kết bằng cặp eletron chung, cặp electron chung được gọi là cặp electron liên kết Khi tạo thành liên kết, các nguyên tử tham gia liên kết có... tử khác trong phân tử Lưu ý: Tuỳ theo hợp chất cụ thể mà liên kết cộng hoá trị có thể là ● Liên kết cộng hoá trị không có cực H2, Cl2: ● Liên kết cộng hoá trị có cực HCl: ● Liên kết cộng hoá trị cho nhận: là loại liên kết mà cặp e dùng chung do một nguyên tử đóng góp + NH4+ NH3 + H Slide 34 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Biểu diễn liên kết cộng hóa trị 2 5 F 2 3 P F 2s p P 2s p Η F + Η Η + F Slide...4 Năng lượng liên kết • Năng lượng liên kết là năng lượng thoát ra khi tạo thành liên kết đó và cũng bằng năng lượng cần tiêu tốn để phá hủy liên kết có trong 1 mol phân tử ở trạng thái khí • Lưu ý: Năng lượng liên kết và năng lượng phân ly của liên kết trùng nhau khi phân tử chỉ 2 nguyên tử ví dụ EH-H = EplH2 = 431 kj/mol Nhưng đối với phân tử nhiều nguyên tử thì năng lượng liên kết được lấy giá trị... về liên kết hoá học và cấu tạo phân tử • Bản chất hoá học của liên kết hoá học và cấu trúc phân tử được giải quyết khá tốt trên cơ sở của CHLT • Hiện nay người ta cho rằng phân tử gồm một số giới hạn các hạt nhân nguyên tử và các electron tương tác với nhau và được phân bố xác định trong không gian, tạo thành một cấu trúc bền vững Có nhiều thuyết khác nhau để giải thích bản chất của liên kết hoá học,... giá trị trung bình, nó không trùng với năng lượng phân ly từng liên kết một trong phân tử ví dụ CH4 Slide 11 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 • Năng lượng liên kết phụ thuộc vào độ dài liên kết, độ bội liên kết, độ bền liên kết Slide 12 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 5 Momen lưỡng cực của liên kết trưng cho độ phân cực của liên kết và phân cực của phân tử là đại lượng momen lưỡng cực đơn vị : D... thuyết liên kết hoá trị VB và thuyết MO • Cơ sở của phương pháp là giải phương trình sóng Schrodinger đối với các hệ phân tử gồm các hạt nhân và các electron chuyển động trong trường các hạt nhân đó Slide 15 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 4.2 Liên kết ion 4.2.1 Thuyết tĩnh điện về liên kết ion của Kossel (Kossel 1888-1967,người Đức) • Năm 1916 Kossel cho rằng phân tử của hợp chất hoá học được... HUI© 2006 Liên kết ion Cl- Na + 2,8,8 2,8 11P 17P 12N 18N Slide 23 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 Cả Na và Cl có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng và tạo thành hợp chất NaCl Na+ Cl- 2,8 2,8,8 11P 17P 12N 18N Lực liên kết giữa Nguyên tử Na và Cl với nhau Slide 24 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 4.2.2 Khả năng tạo thành liên kết ion của các nguyên tố • Các nguyên tố có năng lượng ion hoá I càng nhỏ... HUI© 2006 4.2.4 Sự cực hóa ion 1 Khái niệm Trong các hợp chất ion, độ ion của liên kết không bao giờ đạt 100%, bởi vì các ion ngược dấu khi đến gần nhau thì sẽ phân cực (cực hoá) lẫn nhau Do đó đám mây electron của cation và anion không tách rời nhau mà che phủ 1 phần • Các ion bị phân cực mạnh khi các e lớp ngoài liên kết yếu với hạt nhân • Bán kính ion càng nhỏ, điện tích ion càng lớn, cường độ điện... 2,4 2,6 2,8 3,0 Độ ion % 70 76 82 86 89 Lưu ý: không có liên kết ion thuần tuý, vì ngay trong trường hợp liên kết ion điển hình như trong phân tử NaCl tính chất ion chỉ đạt được 94% Cả lý thuyết lẫn thực hành đã khẳng định mật độ electron giữa các ion không bao giờ bằng không Slide 26 of 48 General Chemistry: HUI© 2006 4.2.3 Tính chất của liên kết ion Ion được xem như qủa cầu tích điện có điện trường . dài liên kết phụ thuộc vào: – Kiểu liên kết, độ dài liên kết giảm khi độ bội liên kết tăng lên. – Năng lượng liên kết: nếu năng lượng liên kết cao thì độ dài liên kết nhỏ – Độ dài liên kết phụ. Chemistry:Slide 15 of 48 4.1.3 Sơ lược về lý thuyết lượng tử về liên kết hoá học và cấu tạo phân tử • Bản chất hoá học của liên kết hoá học và cấu trúc phân tử được giải quyết khá tốt trên cơ sở của. 4: Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử HUI© 2006General Chemistry:Slide 2 of 48 Nội dung 1. Những khái niệm cơ bản về liên kết hóa học 2. Liên kết ion 3. Liên kết cộng hóa trị 4. Liên kết kim