Thông tin tài liệu
Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c PH N I: C U T O CH T CHƯƠNG I - C U T O NGUYÊN T I M ñ u Các h t b n t o thành nguyên t : * Nguyên t có: - Kích thư c kho ng A ( 10-10 m) Kh i lư ng: 10-23 kg * Nguyên t g m: - H t nhân ( ñi n tích +Z) g m: + Proton (p), mp =1,672 10 -27kg, tích n dương + 1,602 10-19C + Notron(n), mn = 1,675 10-27 kg, khơng mang n H t nhân c a nguyên t ñ u b n (tr nguyên t phóng x ) - Electron(e) ,me = 9,1 10 -31 kg , tích ñi n âm - 1,602 10 -19C Trong b ng h th ng tu n hoàn (HTTH), s TT nguyên t = n tích h t nhân = s e VD: Ca có s TT= 20 => Z=s e=20 Thuy t lư ng t Ánh sáng m t sóng n t lan truy n chân không v i v n t c c = 3.10 8m/s, ñư c ñ c trưng b ng bư c sóng λ hay t n s dao đ ng: ν = c λ Thuy t sóng c a ánh sáng gi i thích đư c nh ng hi n tư ng liên quan v i s truy n sóng giao thoa nhi u x không gi i thích đư c nh ng d ki n th c nghi m v s h p th s phát ánh sáng qua mơi trư ng v t ch t Năm 1900, M.Planck ñưa gi thuy t: “ Năng lư ng c a ánh sáng khơng có tính ch t liên t c mà bao g m t ng lư ng riêng bi t nh nh t g i lư ng t M t lư ng t c a ánh sáng (g i phơtơn) có lư ng là: E=hν Trong đó: E lư ng c a photon ν :t ns b cx h = 6,626 10-34 J.s - h ng s Planck Năm 1905, Anhstanh ñã d a vào thuy t lư ng t gi i thích th a ñáng hi n tư ng quang ñi n B n ch t c a hi n tư ng quang ñi n kim lo i ki m chân không b , b chi u sáng s phát electron; lư ng c a electron khơng ph thu c vào cư ng ñ c a ánh sáng chi u vào mà ph thu c vào t n s ánh sáng Anhstanh cho r ng ñư c chi u t i b m t kim lo i, m i photon v i lư ng h ν s truy n lư ng cho kim lo i M t ph n lư ng E0 ñư c dùng ñ làm b t electron kh i nguyên t kim lo i ph n cịn l i s tr thành đ ng mv c a electron: i ThS.Nguy n Ng a ngocthinhbk yahoo.com k d i Ơ r ÔhĂ Ă f Ă ÊA ÂĂn Ă âăi ĐƯ Bi gi ng mụn C s lý thuy t Hoá h c hν = E0 + mv Nh ng b c x có t n s bé t n s gi i h n ν = E0 s không gây hi n tư ng h quang ñi n S d ng cơng th c ta có th tính đư c v n t c c a electron b t hi n tư ng quang ñi n Các mơ hình ngun t : * Mơ hình ngun t Rutherford: M i nguyên t có m t h t nhân mang n tích dương e quay xung quanh * Mơ hình ngun t Bohr: - Trong nguyên t m i electron quay xung quanh nhân ch theo nh ng qu đ o trịn đ ng tâm có bán kính xác đ nh - M i qu ñ o ng v i m t m c lư ng xác ñ nh c a electron Qu ñ o g n nhân nh t ng v i m c lư ng th p nh t, qu ñ o xa nhân ng v i m c lư ng cao Năng lư ng c a electron nguyên t H2 ñư c xác ñ nh sau: En = − me 8ε2 h n Trong h = 6,626 10 -34 J.s - h ng s Planck m - kh i lư ng c a e h ng s n mơi chân khơng o= e o- 8,854.10-12 C2/Jm e n - s nguyên dương nh n giá tr 1,2,3 , , µ Khi e chuy n t qu ñ o sang qu đ o khác x y s h p th ho c gi i phóng lư ng Khi e chuy n t qu đ o có m c lư ng th p sang m c lư ng cao h p th lư ng Khi electron chuy n t m t m c lư ng cao sang m c lư ng th p x y s phát x lư ng Năng lư ng c a b c x h p th ho c gi i phóng là: ∆E = En’ - En = hν = h c λ * K t qu h n ch c a thuy t Bohr K t qu : - Gi i thích đư c quang ph v ch c a ngun t hro - Tính đư c bán kính c a nguyên t hydro tr ng thái b n a= 0,529 A H n ch - Không gi i thích đư c v ch quang ph c a nguyên t ph c t p Đ i ThS.Nguy n Ng a ngocthinhbk yahoo.com k % $# "! - Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c - Khơng gi i thích đư c s tách v ch quang ph dư i tác d ng c a ñi n trư ng, t trư ng - Gi thuy t có tính đ c đốn * Các mơ hình đ u khơng gi i thích đư c s v n ñ th c nghi m ñ t Nguyên nhân do: - Khơng đ c p đ n tính ch t sóng c a electron - Do coi qu ñ o chuy n ñ ng c a electron ngun t qu đ o trịn có bán kính xác đ nh II Quan m hi n ñ i v c u t o nguyên t : L ng tính sóng h t c a h t vi mô Năm 1924 nhà v t lý h c ngư i Pháp Louis De Broglie ñã ñưa gi thuy t: m i h t v t ch t chuy n đ ng đ u có th coi q trình sóng đư c đ c trưng b ng bư c sóng λ tuân theo h th c : λ= h mv Trong đó: m - Kh i lư ng c a h t, kg v - V n t c chuy n ñ ng c a h t , m/s h - H ng s Planck, h= 6,63.10 -34J.s - Đ i v i h t vĩ mô: m l n (h =const) qua - Đ i v i h t vi mô : m nh (h =const) λ nh -> tính ch t sóng có th b λ khá l n -> khơng th b qua tính ch t sóng Ví d 1: M t h t có kh i lư ng m = 0,3 kg, v n t c chuy n đ ng V= 30m/s λ c a h t c Gi i: áp d ng h th c Louis De Broglie h 6,63.10 −34 λ= = = 0,736.10 −34 m mv 0,3.30 λ c a h t vơ nh nên b qua tính ch t sóng c a h t Nguyên lý b t ñ nh Heisenberg * Phát bi u nguyên lý Không th xác đ nh đ ng th i xác c to ñ v n t c c a h t, khơng th v đư c xác qu ñ o chuy n ñ ng c a h t ³ ∆x ∆vx h m Đây h th c b t đ nh Heisenberg Trong ∆x- Đ b t ñ nh (sai s ) v to ñ theo phương x g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k x 65& &0 & D 3&1 & CB8 @9 )u x('& a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c ∆vx- Đ b t đ nh (sai s ) v v n t c theo phương x N u ∆x nh ∆vx l n, nghĩa ñ b t ñ nh v to ñ nh đ b t đ nh v v n t c l n T ñây rút m t k t lu n quan tr ng không th dùng h c c n đ mơ t m t cách xác qu đ o chuy n đ ng c a h t vi mơ thuy t c a Bohr mà ph i s d ng m t môn khoa h c m i là: h c lư ng t III Khái ni m v h c l ng t 1.Hàm sóng: Tr ng thái chuy n ñ ng c a e ngun t đư c mơ t b ng m t hàm c a to ñ x,y,z th i gian t, đư c g i hàm sóng (x,y,z,t) y thái d ng c a electron Khi y Trong trư ng h p t khơng đ i khơng ph thu c vào th i gian, đư c g i tr ng ch ph thu c vào bi n x,y,z y * Tính ch t c a hàm sóng: - Có th âm, dương hàm ph c ½y½ - m tđ xác su t tìm th y electron t i ñi m ph n không gian xung quanh h t nhân ½ y½ - dv mơ t xác su t tìm th y electron th i m t y u t th tích dv bao quanh m có to đ x,y,z Vì electron có m t không gian vô h n nên xác su t tìm th y b ng 1: ψ dv = Là ñi u ki n chu n hóa hàm sóng i ị ih − Phương trình Schrodinger: Đ tìm hàm sóng ta ph i gi i phương trình sóng, cịn g i phương trình y Schrodinger Đó phương trình vi phân c a hàm sóng đ i v i h t vi mơ (eleclectron) chuy n ñ ng trư ng th V: h2 ∆+ V ψ = Eψ π2 m ø ÷ ÷ ¶ ¶ x2 + ¶ ¶ ố ỗ ỗ ổ Trong dú: = y2 + ¶ ¶ − z2 - Tốn t Laplace V- Là th c a h t E - Năng lư ng toàn ph n c a h t Có th vi t dư i d ng t ng qt hơn: HΨ=EΨ, H tốn t Hamilton c a h nghiên c u t bi t ñư c chuy n ñ ng c a e g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com g TFS FE R ebY a` QP IHGFE a k Y I X WVF FR U R F tìm đư c E, y Gi i phương trình sóng Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hoá h c Obitan nguyên t mây electron g i obitan nguyên t , kí hi u AO M i giá tr nghi m Mây e ñư c quy c mi n không gian g n h t nhân ngun t , xác su t có m t electron kho ng 90% M i đám mây electron ñư c xác ñ nh b ng m t b m t gi i h n g m nh ng m có m t đ xác su t Đám mây s hình c u Đám mây p có d ng hình qu t đơi, đám mây d có d ng hình hoa b n cánh z p y y x s p x z z z y p z y y x dx2-y2 x x z z z y dxz y y x dxy x x dyz IV H e ( nguyên t H ion tương t ) Phương trình sóng: - H g m e h t nhân ñi n tích +Ze: Th c a h : V= − Ze 0r p Trong r: kho ng cách gi a h t nhân e : h ng s n mơi c a chân không th V ch thu c vào r => trư ng t o trư ng xuyên tâm ( trư ng có đ i x ng tâm) g i trư ng Culông Ze h2 ∆ψ = Eψ 0r 8π m j g g k g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com q qp y wv utsqp a k u
q qy y q rq − fd Phương trình Schrodinger m l l o Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c - đưa v h t a ñ c u: (x,y,z) (r, , ) Đ gi i phương trình sóng L i gi i phương trình sóng Schrodinger s thu đư c lư ng toàn ph n c a e (E), hàm sóng mơ t tr ng thái chuy n đ ng c a e ( ) gi i s xu t hi n s lư ng t n, l ,m Năng lư ng: * K t qu gi i phương trình sóng thu đư c lư ng toàn ph n c a e: E n = −13,6 z2 (eV) n2 n: có giá tr nguyên dương, g i s lư ng t * Nh n xét: - Ee ph thu c vào n + n l n -> Ee l n ngư c l i + n gián ño n Ee gián ño n -> lư ng c a e nguyên t ñư c phân thành t ng m c, m i m c ng v i giá tr c a n + Khi n=1 E1 -> m c E1 g i tr ng thái b n V y tr ng thái b n tr ng thái có m c lư ng th p nh t Hàm sóng: Khi gi i phương trình sóng, d n đ n vi c đ t hàm sóng (r, , ) thành tích c a hai - (x,y,z) = (r, , ) hàm: (r, , )= Rn,l (r).Ym,l( , ) Trong đó: R(r) - Là hàm xuyên tâm ph thu c vào hai tham s n, l Y ( , ) - Là hàm góc ph thu c vào hai tham s l, m l - s lư ng t ph : l = 0,1,2, ,n-1 -> ng v i giá tr c a n có n giá tr m - s lư ng t t : m = 0, 1, 2, , l -> ng v i giá tr c a l có c a l ± ± ± 2l + giá tr c a m Như v y hàm sóng thu đư c ph thu c vào s lư ng t n,l,m : - n,l,m hay nói cách khác: M t hàm sóng (1AO) ñư c ñ c trưng b ng s lư ng t n,l,m * Nh n xét: - Các e có m c lư ng có th có n tr ng thái khác nhau, m i tr ng thái ñư c ñ c trưng b i s lư ng t l ng v i m i tr ng thái có th có 2l+1 cách đ nh hư ng khác không gian n,l,m= 100 =1AO => m c lư ng K có AO g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com ~t} ts |
{z xwvts a k x t t| | t 100 VD: n=1 ( m c lư ng K) -> l =0, m=0 => - Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c l =0,1; m=0, 200=1AO m=1 => m=-1 => Ô => 210=1AO Ô Ô n =2, l =1 => m=0 Ô n =2, l =0 => £ n=2 (m c L) 211=1AO =1AO 21-1 M c L cú AO Ô V y: M t m c lư ng n có n2 hàm sóng => có n2 AO M t giá tr c a l có (2l+1) hàm sóng -> có (2l+1) AO Gi i thi u m t s mây e Hình dáng c a mây e g n gi ng hình dáng c a AO tương ng ch khác: bi u di n hàm sóng có d u (+) hay (-) cịn mây e khơng có d u Giá tr c a l: Kí hi u: ¥ n => có d f ns = AO ns => mõy ns Ô n => cú p Ô V yv i s np = AO np => mây np ¥ m=0 (z) -> Ψnp = AO npz => mây npz z m=1 (x) -> Ψnp = AO npx=> mây npx x m=-1 (y) -> Ψnp = AO npy => mây npy y Mây np g m ñám mây ng v i giá tr c a ¤ a Mây ns - ¤ - Mây s: M t đ mây e phân b có tính ch t ñ i x ng c u, không ph thu c vào θ , ¦ ns ng hư ng kh i c u z z x x y y AO Ψns M©y s b Mây p M i hm Ô - ns l m t c u ñ i x ng qua g c t a đ có ph n (+) ph n (-) theo chi u c a tr c t a ñ - M i mây p: Có d ng hình qu t , c c ñ i c a mây e phân b d c theo tr c t a ñ Chuy n ñ ng riêng c a e nguyên t : g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ¢ ¡ a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c n đ ng tồn b c a e nguyên t g m chuy n ñ ng: - Chuy n ñ ng xung quanh nhân ( chuy n ñ ng obitan) ñư c ñ c trưng b ng s lư ng t n,l,m - Chuy n ñ ng riêng(chuy n ñ ng t quay) ñư c ñ c trưng b ng s lư ng t t spin ms; ms ch nh n giá tr +1/2 ho c –1/2 * V y chuy n đ ng c a tồn b e ngun t ñư c ñ c trưng b i s lư ng t n,l,m ms đó: - n ñ c trưng cho kích thư c mây e - l đ c trưng cho hình dáng mây e - m ñ c trưng cho hư ng mây e V H nhi u e H nhi u e -> e kh o sát ch u tác d ng c a: - L c hút h t nhân - L c ñ y c a e l i trư ng th t o không xuyên tâm, lư ng c a e trư ng không nh ng ph thu c vào n mà ph thu c vào l Đ kh o sát h -> ph i ñưa h v h 1e -> dùng phương pháp g n ñúng Phương pháp g n ñúng 1e Khái ni m n tích h t nhân hi u d ng * Phương pháp g n ñúng 1e: - Coi e kh o sát chuy n ñ ng trư ng Z’ h t nhân t t c e l i gây Z’ đư c g i n tích h t nhân hi u d ng - Z’ = Z- A, A h ng s ch n c a e l i - Coi e l i ch n b t nh hư ng h t nhân ñ i lư ng A - Coi trư ng t o Z’ trư ng xuyên tâm * K t qu c a tốn e có th áp d ng cho toán nhi u e ( b ng cách s d ng À phương pháp g n ñúng trên): Các bi u th c tính E, đ u gi ng nhau, ch khác ch có Z đư c thay th b ng Z’ áp d ng k t qu toán 1e cho h nhi u e a Năng lư ng: - H e : E n = −13,6 Z2 n2 -H nhi u e: E n,l = −13,6 => E=f(n) Z' n2 => E=f(n,Z’) =f(Z,n,l) Nh n xét: V y h e => E ch ph thu c vào s lư ng t n, cịn h nhi u e E ph thu c vào n Z’ (ho c Z, n l) g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com ă ăĐ đ ắẳạ ằ ươ ôêâăĐ a ỏ k ô Ãă ăđ đ ă - Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c Trong h nhi u e, m t m c lư ng b tách thành n phân m c, m i phân m c ñ c trưng b i giá tr c a l l ñ c trưng cho l c ñ y c a e l i, l l n En,l l n - Trong h nhi u e, lư ng có hi n tư ng suy bi n b.Hàm sóng Hình dáng AO mây e hồn tồn khơng ñ i (như h 1e) m t ñ phân b e theo kho ng cách t i nhân khác Z Z’ Õ ý nghĩa c a s lư ng t : *Khái ni m l p, phân l p e: - L p e: Trong nguyên t nhi u electron, nh ng electron có giá tr s lư ng t t o thành m t l p Các l p ñư c ký hi u sau: n L p K L M N O P Q n l n l p electron xa nhân electron có lư ng cao - Phân l p e: Trong m t l p electron ñư c chia thành n phân l p, m i phân l p m t l p ñư c ñ c trưng b ng m t giá tr c a l Đ ký hi u phân l p dùng ký hi u sau ñây: l Ký hi u s p d f Đ ch phân l p electron thu c l p vi t thêm h s có giá tr b ng s lư ng t n c a l p trư c ký hi u phân l p Ví d : L p K ng v i n = ch g m có m t phân l p đư c đ c trưng b i l = n=1, 1s Ö Ư Ư l=0 l =1 l=2 Ư ỵ í ì ỵ ï í ï ì L p M ng v i n=3 g m có phân l p đư c đ c trưng l=0 l =1 Ư L p L ng v i n=2 g m có hai phân l p ñư c ñ c trưng 2s 2p 3s 3p 3d ý nghĩa c a s lư ng t : a S lư ng t n × - Xác ñ nh l p e nguyên t VD: n =1 -> ng v i l p K n=2-> ng v i l p L g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k Ï Å Ỵ ÍÌ ÂÈ Ë È Â Ơ ÊÂÉ ÂÁ È ĨỊÏ ẹé ầặ a Bi gi ng mụn C s lý thuy t Hố h c Xác đ nh kích thư c c a mây e: n l n -> kích thư c mây e l n m t đ mây e lỗng - Đ i v i nguyên t H hay ion e, n xác ñ nh m c lư ng c a e nguyên t ho c ion: E n = −13,6 - Z2 n2 Đ i v i nguyên t nhi u e -> Ee =f(n,l) c a e l p: E n,l = −13,6 n ch xác ñ nh m c lư ng trung bình Z' n2 b S lư ng t ph l - xác đ nh hình dáng c a đám mây e Mây s hình c u, mây p - qu t đơi, mây d d ng ph c t p c S lư ng t t : - m xác ñ nh s ñ nh hư ng c a AO hay mây electron không gian xung quanh h t nhân Ví d : ng v i l=0 (mây s) => m=0; mây s ch có s ñ nh hư ng xung quanh h t nhân (mây s có hình c u) l=1 (mây p) => ma= -1, ,+1 mây p có s đ nh hư ng khác xung quanh h t nhân d S lư ng t t spin ms: ñ c trưng cho s chuy n ñ ng riêng c a e VI S phân b e nguyên t nhi u e Nguyên lý ngo i tr Pauli Trong m t nguyên t không th t n t i hai electron có giá tr c a s lư ng t VD: L p K; n=1 => l=0 => m=0=> ms =+ ms =- 2 l p K có nhi u nh t e: e th nh t có gía tr n =1, l=0, m =0 ms =+ ; e th có giá tr n =1, l=0, m =0 ms=- H qu : D a vào ngun lý pauli có th tính đư c s electron t i đa m t lư ng t , m t phân l p hay m t l p + S electron t i ña m t ô lư ng t 2e (vì m t ô lư ng t e có s lư ng t gi ng nhau, s lư ng t th tư ms ph i khác nhau, nh n giá tr +1/2 -1/2) + S electron t i ña m t phân l p 2(2l+1) Phân l p s p d f S ô lư ng t S e t i ña 10 14 VD: Tính s e t i đa phân l p np ( n có giá tr b t kì) VD n =2, cịn p ng v i l=1 T đó: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k é Ü å äãÙ Ùß â ß ú ỏ ỉ ò ủộ ởờ ịí ĩỉ a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c có th có hố tr > (P có hố tr 3, 5; S có hố tr 2, 4, 6; Cl có hố tr 1, 3, 5, 7) Phương pháp tìm hố tr c a ngun t b ng phương pháp c p e liên k t ch đ i v i ngun t nhóm A (tr khí hi m) T ví d ta th y r ng s liên k t c ng hoá tr c a nguyên t có h n, nghĩa có tính bão hồ (đi u khác v i trư ng h p liên k t ion) Tính đ nh hư ng c a liên k t c ng hoá tr Các nguyên t phân t liên k t v i theo hư ng có s xen ph mây electron l n nh t, tính đ nh hư ng c a liên k t c ng hố tr T tính đ nh hư ng ta có th d đốn đư c c u hình hình h c c a phân t Ví d : Phân t H2S H: 1s1 S: 1s22s22p63s23p4 Hai e ñ c thân 3p c a S s t o liên k t v i 2e ñ c thân c a hai nguyên t H, ñ s xen ph c c đ i AO ph i đ nh hư ng theo tr c liên k t Do hình d ng mây xen ph s quy t đ nh c u hình hình h c c a phân t , góc HSH = 90o, y u t khác l c ñ y tĩnh ñi n (s phân c c c a S, H) xu t hi n nên th c t góc HSH 92 o2’, gi i thích tương t góc HSeH = 91 o, HTeH = 90 o + d 1s H + 3py d 1s H 3pz Liên k t cho - nh n Liên k t cho - nh n liên k t c ng hoá tr Liên k t cho - nh n đư c hình thành m t c p e không phân chia c a m t nguyên t v i AO hoá tr tr ng c a nguyên t khác C p e dùng chung ñ t o liên k t ch m t nguyên t (ion) cung c p Ví d : N: 1s22s22p3 3e ñ c thân c a N s ghép đơi v i 3e đ c thân c a nguyên t H t o thành liên k t N-H Như v y, phân t NH3 c p e chưa phân chia H N: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com
qp ihgec a uet ec s H k i ywe es v s e H Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c H+: 1so có AO hố tr tr ng 1s Khi NH3 ti n g n t i H+ s b rơi vào trư ng tác d ng c a H+, H + s hút c p e chưa phân chia c a N t o thành m t liên k t N-H th tư ñư c t o b i m t c p e chưa chia c a N 1AO hoá tr tr ng c a H+ Liên k t liên k t cho - nh n, ñư c ký hi u b ng m t mũi tên ( ) di t nguyên t cho c p e ñ n nguyên t nh n c p e s H H H N H H H N H H S hình thành phân t BF4-, H3O+ đ u đư c gi i thích tương t , liên k t B-F liên k t H-O đư c hình thành s cho- nh n B ng th c nghi m ngư i ta xác nh n ñư c r ng liên k t N-H phân t NH4+ ho c phân t BF4- gi ng h t nên liên k t cho- nh n liên k t c ng hoá tr ng hố tr c c đ i Liên k t c ng hố tr đư c t o thành do: - Các e ñ c thân chưa ghép ñôi - M t c p e chưa phân chia - ô lư ng t tr ng S liên k t c ng hố tr mà ngun t có kh t o thành (còn g i c ng hố tr c c đ i) b ng s lư ng t c a nguyên t có kh tham gia liên k t (= s AO hoá tr ) (bao g m lư ng t có 1e ñ c thân, c p e không phân chia hay lư ng t tr ng) Ví d 1: Các ngun t chu kỳ II có lư ng t hố tr có kh tham gia liên k t 2s, 2px, 2py, 2pz nên c ng hố tr c c đ i c a chúng Ví d 2: B (Z=5): 1s22s22p1 B: B t BF3 B*: 1s 2s 2p tr ng thái kích thích có 3e đ c thân, s t o đư c ba liên k t B-F, hình thành phân F B F g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com r qok ml a k k j gf F Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Ngồi ra, ngun t B cịn obitan tr ng, s t o ñư c liên k t B-F th tư liên k t cho - nh n, hình thành phân t BF4-: Có c ng hố tr c c ñ i C (Z = 6): 1s22s22p2: C*: Có 4e đ c thân, nên t o ñư c liên k t C-H t o ñư c liên N (Z= 7): 1s22s22p3 Có 3e đ c thân k t N-H, hình thành đư c phân t NH3, nhiên nguyên t N c p e chưa phân chia, có th t o thành phân t NH4+: N có c ng hố tr c c ñ i IV Thuy t lai hóa 1.Đi u ki n đ i c a thuy t lai hóa Thuy t lai hố ñ i nh m gi i quy t ñư c hai khó khăn c a phương pháp c p electron liên k t Cho phép gi i thích đư c c u trúc hình h c đ b n c a liên k t VD Xét s hình thành CH C(Z=6) 1s 22s22p2 tr ng thái kích thích C* theo phương pháp c p e liên k t 4e đ c thân c a C* s t o thành liên k t C-H, có: - liên k t p-s: 3AO 2p c a C xen ph v i AO 1s c a nguyên t H t o góc liên k t HCH =900 - liên k t C-H th t o thành s xen ph AO hóa tr c a 2s c a C 1s c a H (s-s) khơng có hư ng xác đ nh khơng gian (vì m c đ xen ph AO s v i theo m i hư ng) N u coi liên k t ph i cách ñ u liên k t góc liên k t HCH th tư ph i b ng 125014’ K t qu d n ñ n ñ b n c a liên k t C-H ( xen ph s-s) khác v i ñ b n c a liên k t C-H l i (do xen ph p-s) (phương pháp c p e khơng gi i thích đư c s khác này) - Tuy nhiên th c nghi m ch ng t r ng góc liên k t HCH đ u b ng 109028’ (b ng góc t di n ñ u) ñ b n c a liên k t C-H ñ u b ng - Gi i ñ gi i quy t khó khăn c a phương pháp c p e liên k t-> ph i dùng thuy t lai hóa: gi thi t r ng t o liên k t AO 2s 3AO 2p c a C lai hóa (tr n l n) v i t o thành 4AO lai hóa sp3 gi ng h t hư ng t i ñ nh c a hình t di n đ u, chúng xen ph v i 4AO 1s c a nguyên t H V y liên k t C-H f i gi ng cịn ph i b ng góc c a hình t di n đ u mà ngun t C n m tâm c a hình C u hình phân t CH4 theo thuy t lai hóa N i dung thuy t lai hóa: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k y v v| | v ~v} vt |
{z yxwvt a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c Lai hóa AO s t h p AO hóa tr c a nguyên t ñ t o thành s tương đương AO m i có lư ng đ nh hư ng xác đ nh khơng gian ñư c dùng ñ t o liên k t b n Các AO tham gia t h p có th có 1e, 2e ho c ô lư ng t tr ng Các ki u lai hóa a.Lai hóa sp 2AO lai hố sp 2AO lai hố đ nh hư ng th ng hàng v i 1AOs + 1AOp t o v i m t góc b ng 180o Ví d : D ng lai hoá g p nguyên t Be c a phân t BeF2, BeH2, BeCl2, nên phân t có d ng th ng b Lai hoá ki u sp2: 3AO lai hoá sp2 3AO lai hoá n m m t m t ph ng 1AOs + 2AOp t o v i góc b ng 120o p z + + 120o - + + - p y + + - + + Ví d : Ki u lai hoá g p nguyên t B c a phân t BF3, BCl3 c Lai hoá ki u sp3: 1AOs + 3AOp AO lai hoá sp3 AO lai hố đ nh hư ng t tâm t i ñ nh c a t di n ñ u, góc t o thành gi a AO lai hoá 109 o28’ g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c Ví d : G p nguyên t O c a phân t H2O, nguyên t N c a phân t NH3 ion NH4+ Đi u ki n lai hoá b n: Lai hoá c a nguyên t b n th o mãn ñi u ki n sau ñây: ? Các AO nguyên t tham gia lai hoá ph i có lư ng x p x Như v y, m t chu kỳ ñi t ñ u ñ n cu i chu kỳ hi u m c lư ng Enp- Ens l n d n lên Do t đ u đ n cu i chu kỳ hi u qu lai hoá d n Ví d : chu kỳ II hi u qu lai hố c a AO(2s) AO(2p) đ i v i nguyên t ñ u chu kỳ Be, B, C r t t t Đ i v i ngun t Be có lai hố sp góc gi a AO lai 180o, đ i v i B có lai hố sp góc gi a AO lai 120o, ñ i v i C có lai hố sp3 góc gi a AO lai 109 o28’ ? Năng lư ng c a AO tham gia lai hoá ph i th p Do AO l p th hai (2s, 2p) tham gia lai hố có hi u qu hơn, AO l p th ba (3s, 3p) hi u qu lai hoá hơn, l p th tư (4s, 4p) lai hố khơng đáng k Ví d : dãy H2O - H2S- H2Se- H2Te hi u qu lai hố gi m d n nên góc liên k t gi m d n theo dãy 104 o5’ - 92o2’- 91o - 90o ? Đ xen ph c a AO lai hoá v i AO nguyên t khác tham gia liên k t ph i l n D đốn ki u lai hố c u trúc hình h c Đ ch n ki u lai hoá cho nguyên t trung tâm d a vào n t ng s liên k t c a nguyên t trung tâm v i s c p e hóa tr khơng phân chia µ N u t ng b ng ngun t trung tâm có lai hố d ng sp N u t ng b ng ngun t trung tâm có lai hố d ng sp2 N u t ng b ng ngun t trung tâm có lai hố sp -Khi bi t đư c ki u lai hóa c a nguyên t trung tâm phân t -> chưa xác ñ nh ñư c c u hình hình h c c a phân t Vì c u hình hình h c c a phân t ph thu c vào: + D ng lai hóa c a c a nguyên t trung tâm + S liên k t c a nguyên t trung tâm v i nguyên t xung quanh +S c p e hóa tr c a nguyên t trung tâm chưa liên k t Mu n bi t c u hình hình h c c a phân t => ph i bi t y u t C th : n=2: -> lai hóa sp: c u trúc th ng -> góc 1800 n=3: -> lai hóa sp2: n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t tam giác n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t -> c u trúc góc n=4: -> lai hóa sp3: n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t t di n -> tháp tam n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t giác n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t -> c u trúc góc Ví d : BeH2 ; Ngun t trung tâm Be (Z=4) n= s liên k t + s c p e hóa tr chưa liên k t =2 +0 =2 => Be có lai hóa sp => phân t có d ng đư ng th ng Tương t ta có: CH - C có lai hố sp 3- c u trúc hình h c t di n đ u NH3 - N có lai hố sp - c u trúc hình h c tháp tam giác ¶ · ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ¯ Ô ơôĂ ĂĐ ê Đ Ă âĂă Ă Đ ƯƠ ÔÊÂĂ a Bi gi ng mụn Cơ s lý thuy t Hoá h c H2O - O có d ng lai hố sp3 - c u trúc d ng góc Đánh giá ưu khuy t m c a phương pháp liên k t hóa tr : - Gi i thích đơn gi n, d hi u, cho phép gi i thích c u trúc hình h c c a nhi u phân t - Không gi i thích đư c s t n t i c a m t s ion như: H2+, O2+, NO+, khơng gi i thích đư c tính thu n t , ngh ch t c a phân t O2 - Khơng có tính đ nh đ (khơng ch ng minh ñư c) V Phương pháp MO-LCAO ( phương pháp MO - t h p n tính AO- Phương pháp obitan phân t ) Nguyên t c: M r ng hàm sóng cho phân t 1.Nh ng gi thi t b n c a phương pháp MO-LCAO - Coi m i electron chuy n ñ ng trư ng gây b i h t nhân t t c electron l i, ñư c g i trư ng t h p (khác v i trư ng c a nguyên t , trư ng khơng đ i x ng c u) - Tr ng thái c a electron đư c mơ t b i m t hàm sóng hay cịn g i obitan phân t MO - Các electron c a l p c a m i nguyên t khơng thu c v tồn b phân t mà ch thu c v ngun t mà thơi, nên khơng t o thành MO, có nghĩa ch có electron hoá tr m i tham gia t o thành MO Bài tốn đưa v gi i phương trình Shrodinger có d ng: H = E Trong H toán t Hamilton, E giá tr riêng c a lư ng, - hàm sóng mơ t tr ng thái c a 1e phân t Gi i phương trình s tìm đư c lư ng c a e phân t (E) hàm sóng tương ng Sau xây d ng gi n ñ lư ng vi t c u hình e c a phân t : Vi c phân b e vào MO gi ng h t quy lu t phân b e vào AO, t c tuân theo nguyên lý v ng b n, nguyên lý lo i tr Pauli quy t c Hund N i dung b n c a s t o thành MO b ng phương pháp LCAO( Phương pháp t h p n tính AO) Theo phương pháp MO đư c xác đ nh b ng phương pháp t h p n tính AO nguyên t d a gi thuy t sau đây: Ì Ì Ì Ì Ì Xét phân t g m hai nguyên t 2: Khi electron chuy n ñ ng g n nguyên t ch u tác d ng ch y u c a ngun t 1, obitan phân t có d ng tương t AO c a nguyên t Ψ1 ch u s nhi u lo n gây b i nguyên t nên ph i có m t h s b sung vào bi u th c xác ñ nh MO Khi electron chuy n đ ng g n ngun t ch u tác d ng ch y u c a ngun t 2, obitan phân t có d ng tương t AO c a nguyên t Ψ2 ñ ng th i ch u s nhi u lo n gây b i nguyên t T ñây th y r ng hàm t t nh t đ mơ t tr ng thái c a electron phân t s t h p n tính c a AO: = C1 Ψ1 + C2 Ψ2 Đưa = C1 Ψ1 + C2 Ψ2 vào phương trình Schrodinger, gi i ta s tìm đư c lư ng E tương ng Í Í Í Ì Ì Í Ì Ví d : Xét trư ng h p ñơn gi n nh t ion H2+ H g m hai h t nhân gi ng h t g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com ỏ k ặ ẳ ạ ậ ạá ấẫặ ẩầ ắẵ ẳằạá a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c AO hoá tr c a nguyên t 1s ñư c ñ c trưng b i hàm sóng Ψ1, AO hố tr c a ngun t 1s ñư c ñ c trưng b i hàm sóng Ψ2 Khi = C1 Ψ1 + C2 Ψ2 hàm mô t tr ng thái c a electron phân t H2+ Thay bi u th c vào phương trình Schrodinger, gi i phương trình s xác đ nh ñư c bi u th c c a MO â â â - MO th nh t = + (Ψ1 + Ψ2 ) v i lư ng tương ng E+, lư ng th p lư ng c a AO − = (Ψ1 − Ψ2 ) v i lư ng tương ng E-, lư ng cao lư ng c a AO + MO liên k t s; - MO ph n liên k t MO*, ä MO th hai ã - * s â ä â S t h p c a AO thành MO thư ng ñư c bi u di n dư i d ng gi n ủ nng l ng s* ỗ Eb 1s 1s a E+ AOH AOH s ỗ MO H2+ ch có 1e nh t đư c n vào s Đi u có nghĩa t o thành ion H 2+ lư ng ñã gi m xu ng m t giá tr a, nghĩa h H2+ b n h H H+ riêng bi t ä Tính b c liên k t: ρ = N−N* - B c c a liên k t hay ñ b i c a liên k t N - s electron MO liên k t N* - s electron MO ph n liên k t ion H2+ có t n t i Gi n ñ lư ng MO ñ i v i phân t H2 là: 2 s s* => ä ä Đ i v i phân t He2: ρ= ä N − N * 1− = 1/ = 2 æ ρ= s å Trong đó: ä C u hình electron c a H2+: s => ρ = 2−0 =1 2−2 = =>phân t He2 không t n t i Như v y, b ng phương pháp MO có th gi i thích đư c s t n t i c a ion H2+ nhi u phân t khác g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k Ü Ò Û ÚÙÏ ÏÕ Ø Õ Ï ỏ ìẽệ ẽẻ ế òĩ ịí ễể ềẹéẽẻ a Bi gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c T phương pháp MO-LCAO c nAO t h p v i b ng phương pháp t h p n tính thu đư c n MO, ñ i v i s t o thành phân t A2 s có: n/2MO liên k t có lư ng th p lư ng c a AO ñem t h p n/2 MO ph n liên k t (MO*) có lư ng cao lư ng c a AO ñem t h p Cách kh o sát c u trúc phân t theo phương pháp MO Đi c kh ng p i âă ýĐƠn dƯ RƠ gÔ Un W Ê2 Âe Ă2 Q n ỵ ý ỹ - Cỏc AO tham gia t h p v i ph i có lư ng x p x - Các AO tham gia t h p ph i xen ph rõ r t ch c n xét s t h p c a AO hoá tr l p - Các AO tham gia t h p c a hai ngun t ph i có tính ñ i x ng gi ng ñ i v i tr c liờn k t Âw 2Ă2 i ă n¥ ü D a vào tính đ i x ng c a MO hay tính đ i x ng c a ph n xen ph gi a AO hoá tr , phân lo i MO sau: n xen ph c a AO có tính đ i x ng tr c s* z z* * * - MO : ñư c t o ph ns(1) + ns(2) s npz(1) + npz(2) npz(1) + ns(2) ns(1) + npz(2) ® ® s ® ® - MO : đư c t o n u ph n xen ph nói có m t c t ch a tr c n i hai h t nhân p y ® ® x x* npx(1) + npx(2) npy(1) + npy(2) y* * V gi n ñ lư ng c a MO: - Các AO t h p có lư ng th p m c lư ng c a MO thu ñư c th p - Khi hai AO tham gia t h p xen ph m nh s tách m c lư ng l n, nghĩa s chênh l ch gi a MO liên k t MO ph n liên k t l n * Tính s electron hố tr c a phân t x p electron vào MO theo quy t c sau ñây: - Nguyên lý Pauly: M i MO x p t i ña 2e - Nguyên lý v ng b n: Các electron ñư c x p l n lư t vào MO có lư ng t th p đ n cao - Quy t c Hund: N u có nMO có m c lư ng b ng electron có khuynh hư ng chi m đ u vào MO cho s electron ñ c thân l n nh t * Xác ñ nh ñ c trưng b n c a phân t g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ì õ ơóé éï ị ï é û ủộ ộố ù ỳựử ứữ ợớ ỡởờộố a Bi gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Tính b c liên k t: N−N* Trong đó: - B c c a liên k t hay ñ b i c a liên k t N - s electron MO liên k t N* - s electron MO ph n liên k t r ρ= T b c liên k t suy ñ b n c a liên k t ñ dài liên k t l n liên k t b n ñ dài liên k t ng n ngư c l i = khơng t o liên k t r r - Xác đ nh t tính c a phân t : Khi phân t có electron đ c thân phân t b t trư ng ngồi hút ch t đư c g i ch t thu n t Khi s electron ñ c thân l n tính thu n t m nh N u phân t khơng có electron đ c thân ch t b t trư ng ngồi đ y ch t đư c g i ch t ngh ch t Kh o sát m t s phân t A2 theo phương pháp MO (A thu c chu kỳ II) a Tìm MO Ngun t A có 4AO hố tr 2s, 2px, 2py, 2pz, phân l p s khơng tham gia t h p Các AO có tính đ i x ng gi ng s t h p l i v i t o nên MO tương ng sau: MO s MO s* AO(2s) + AO(2s) 2px + 2px x x* 2py + 2py y y* 2pz + 2pz z z* ) ( ( ( ) ) ' ( ) ' ' ' b V gi n ñ lư ng MO g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k i x r !h f & %$i #" u x a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c Ngồi ra, có th vi t dư i d ng dãy th t m c lư ng t th p ñ n cao sau: (KK) s s* z x= y x*= y* z* (dãy 1) B ng th c nghi m ch ng t r ng dãy ch ñúng ñ i v i nguyên t cu i chu kỳ: O2 F2 Ne2 S T T T T S S S Còn ñ i v i nguyên t ñ u chu kỳ t Li2 ñ n N2 tuân theo dãy 2: (KK) s s* x= y z x*= y* z* (dãy 2) Đi u đư c gi i thích s ñ y gi a m c lư ng s* z, đ i v i nguyên t ñ u chu kỳ m c lư ng AO2s AO2p x p x S S S T T S T T S S c S p x p electron hoá tr c a phân t vào MO theo nh ng nguyên lý thích h p C u hình electron *1 T T x x = = *2 1 *1 y *2 y T T y y 2 y z 2 x = y 2 x = y T T S x = x = x = z z S S T T T *2 s *2 s *2 s *2 s *2 s *2 s T T T T T B > A) X Các phân t khơng đ i x ng AB ( s s s s s s s S S S S S S (KK) (KK) (KK) (KK) (KK) (KK) (KK) S S S S S S S Li2 (Z=3) Be2 (Z=4) B2(Z=5) C2(Z=6) N2(Z=7) O2(Z=8) F2(Z=9) S electron hoá tr 10 12 14 V Phân t * Nguyên t c: Phân t ñư c c u t o b i hai nguyên t khác nhau, ví d : CO, NO, CN -… Cũng ch n AO tham gia t h p t o thành MO phân t theo nguyên t c trên, ý ñ n m c lư ng c a AO Các AO tham gia t h p ph i có m c lư ng x p x N u gi a hai nguyên t A B mà ñ âm ñi n c a B l n ñ âm n c a A m c lư ng AO c a B th p m c lư ng AO tương ng c a A nên MO liên k t thu ñư c s n m g n m c lư ng AO c a B, MO ph n liên k t thu ñư c s n m g n m c lư ng AO c a A Nói chung phân t AB chu kì có dãy lư ng MO tương t phân t A2 ñ u chu kì Ví d 1: Vi t c u hình electron c a phân t CO s* x x* g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com P @19 10 IHE GF 76 54310 a k E D CB1 18 A TY SY s T S 2s(C) + 2s(O) 2px(C) + 2px(O) Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c y* * z *2 s s 2 x = y T ng electron hoá tr 10: (KK) y z 2pz(C) + 2py(O) + 2pz(O) (C) z ρ= 8−2 =3 Tương t kh o sát phân t CN, CN-, NO NO + Ví d 2: Phân t HF Tham gia t h p t o MO g m AO(1s) c a H 2pz c a F t o thành MO MO * tính đ i x ng gi ng Ngồi ra, ngun t F cịn có obitan hố tr 2px 2py khơng có obitan tương ng c a nguyên t H ñ t h p Các AO v n ñ nh ch t i nguyên t F có m c lư ng nguyên t , phân t chúng ñư c g i MO không liên k t * 2px 2py 2pz 2 s nx =ny C u hình e: HF ρ= 2−0 =1 Ghi chú: - K t qu thu ñư c phù h p v i phương pháp c p electron liên k t - Tuy nhiên có ưu ñi m so v i phương pháp c p electron liên k t có th gi i thích đư c s t n t i c a liên k t có đ b i th p phân ví d F2+, H2+, O2+, O2… - Gi i thích đư c tính thu n t ngh ch t c a nhi u phân t g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k h yva aq u q a tas a` q
pi hcba` a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c B- C u t o phân t I Đ phân c c c a phân t : Phân t có c c không c c Phân t không phân c c phân t có c u t o hồn tồn ñ i x ng nên tr ng tâm c a ñi n tích (+) tr ng tâm c a ñi n tích (-) c a phân t trùng lên Ví d : Phân t g m hai nguyên t gi ng H2, O2, N2, ho c phân t có c u t o đ i x ng CH4, BF3, BF4-… Phân t có c c phân t có c u t o khơng đ i x ng, tr ng tâm c a ñi n tích (+) tr ng tâm ñi n tích (-) khơng trùng Ví d : Phân t HCl, HF, H2O, NH3… 2.Mô men lư ng c c c a phân t ( ) y M i phân t có c c m t lư ng c c n g m hai n tích ngư c d u (+q) (-q) ñ t cách m t kho ng l q q - + Đ ñánh giá ñ phân c c c a phân t ngư i ta ñưa m t ñ i lư ng momen lư ng c c = q.l (C.m) hay (D : debye), 1D = 3,33.10 -30 Cm z Trong đó: q giá tr t đ i c a n tích , C (Coulomb) l ñ dài lư ng c c, m Momen lư ng c c m t ñ i lư ng có hư ng Ngư i ta quy c chi u hư ng t tr ng tâm c a ñi n tích (+) đ n tr ng tâm c a ñi n tích (-) Momen lư ng c c ñ c trưng cho ñ phân c c c a phân t : l n phân t phân c c: phân t c ng hố tr có kho ng t ñ n 4D, phân t ion có kho ng t - 11D Mômen lư ng c c ph thu c vào nhi u y u t như: s chênh l ch ñ âm ñi n gi a nguyên t tham gia liên k t, tính đ i x ng c a phân t , c p electron t do… Ví d : + Phân t HCl có = 1,04D, phân t HI có = 0,44D + Phân t CO2 có c u trúc th ng: z z z z z O { t ng=0, liên k t C=O phân c c m nh phân t CO2 không z g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com x gf e wvo tq d a k o m lk e j e { phân c c =0 có z C z O Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Ví d : Hai phân t NH3 NF3 đ u có c u t o tháp tam giác, ñáng l ñ phân c c c a hai phân t ph i b ng th c t NH3 = 1,46D NF3 = 0,2D, ñi u ñư c gi i thích sau: F H N F H NH = + + + NF3 = H N ă ă + F 2 + − Trong phân t NH3 momen lư ng c c c a c p electron t chi u v i momen lư ng c c c a m i liên k t N-H t ng momen lư ng c c c a phân t l n Còn phân t NF3 hư ng c a c p electron t ngư c chi u v i c a m i liên k t N-F t ng c a phân t NF3 nh S phân c c hoá phân t Dư i tác d ng c a n trư ng ngồi phân t b bi n d ng thay ñ i c u trúc, momen lư ng c c phân t b thay đ i Đó hi n tư ng phân c c hoá phân t * Hi n tư ng phân c c hoá phân t Dư i tác d ng c a n trư ng ngồi gây b i hai t n, phân t có c c ñư c s p x p l i theo phương c a n trư ng, s phân c c ñ nh hư ng - - + + - + + + + + + + + - + + - + - + - M t khác, m i momen lư ng c c b kéo dài làm tăng tr s c a momen lư ng c c phân t , s phân c c bi n d ng Đ i v i phân t khơng c c: Khi đ t ñi n trư ng gi a hai b n t n mây electron b hút v b n (+) c a t n, cịn h t nhân b hút v phía b n (-), k t qu phân t xu t hi n m t momen lư ng c c c m ng, ñây hi n tư ng phân c c hoá c m ng Các m i liên k t y u: Ngồi m i liên k t hố h c liên k t c ng hoá tr , liên k t ion có lư ng c vài trăm kJ/mol tr lên, g p nhi u lo i liên k t y u có lư ng c vài ch c kJ/mol liên k t hydro l c Van der Waals Các liên k t y u có vai trị quan tr ng trình chuy n tr ng thái bay hơi, nóng ch y, chuy n d ng thù hình… g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k } } }
} }| ~}| a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Liên k t hydro: Là liên k t ph , nguyên t H sau liên k t v i ngun t X có đ âm n l n l i có kh liên k t ph v i m t ngun t khác có đ âm ñi n l n * Cơ ch t o liên k t hydro: nguyên t H liên k t v i ngun t X có đ âm n l n F, O, N c p electron hố tr s b l ch v phía ngun t X, nguyên t H ch l i h t nhân tích n dương, có kh liên k t v i nguyên t khác có đ âm n l n liên k t ñư c g i liên k t hydro − F − H ¦ ¦ + + −F ¦ ¦ Ví d : H − * Năng lư ng c a liên k t H c 8- 40 kJ.mol-1 Năng lư ng c a liên k t hydro l n ñ âm ñi n c a nguyên t liên k t v i l n kích thư c nh * nh hư ng c a liên k t hydro: Năng lư ng c a liên k t hydro nh so v i liên k t khác nên h u ch nh hư ng đ n tích ch t lý h c c a ch t nhi t đ sơi, nhi t đ nóng ch y hay kh hồ tan gi a ch t Ví d : - Do liên k t hydro gây hi n tư ng liên h p phân t : (HF)n: n= 2-4; (H2O)n: n= 2-3 Do hi n tư ng liên h p phân t làm cho ch t tr nên khó bay hơi, làm tăng nhi t đ sơi, nhi t đ bay HF có nhi t đ sơi, nhi t đ bay cao nhi u so v i HCl, HBr, HI H 2O có nhi t đ sơi nhi t ñ bay cao nhi u so v i H2S, H2Se, H2Te - Do liên k t H làm gi m kh ñi n ly c a nhi u ch t: HF axit y u, ch t ñi n ly y u ñó HCl, HBr, HI axit m nh - Gây s b t thư ng v t kh i c a nư c: thơng thư ng nhi t đ tăng t kh i c a ch t gi m xu ng, ñ i v i nư c t < 4oC t kh i c a nư c tăng theo nhi t ñ ñ t giá tr c c đ i 4oC sau t kh i l i gi m d n theo nhi t ñ L c gi a phân t : Th c nghi m cho th y, gi a phân t c a m t ch t (k c ph n t không phân c c) t n t i l c tương tác, g i l c Van der Waals L c Vander Waals gi vai trị quan tr ng q trình chuy n tr ng thái t p h p B n ch t c a l c Van der Waals g m có ba lo i l c sau: * L c ñ nh hư ng: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k Ơ ÔÊ ÂĂ a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c T n t i phân t phân c c Các phân t phân c c hút l n b ng n tích ngư c d u c a lư ng c c phân t , phân t đ nh hư ng v i theo m t hư ng xác đ nh l n l c ñ nh hư ng l n ¼ * L c c m ng: Xu t hi n gi a phân t có c c khơng c c Khi phân t không c c ti n g n đ n phân t có c c dư i tác d ng c a ñi n trư ng gây b i phân t phân c c phân t khơng c c b c m ng n t o thành lư ng c c c m ng * L c khu ch tán: Do s chuy n đ ng khơng ng ng c a electron chuy n ñ ng dao ñ ng c a h t nhân gây nên s b t ñ i x ng t m th i v s phân b tr ng tâm n tích (+) n tích (-) t o nên momen lư ng c c t m th i phân t Lư ng c c t m th i xu t hi n, tri t tiêu, ñ i d u.S xu t hi n lư ng c c s m t ñi x y m t cách nh p nhàng t o thành m t l c hút thư ng xuyên g i l c khu ch tán * Đ c ñi m c a l c Van der Waals Khơng có tính ch n bão hồ Năng lư ng nh 40 kJ/mol-1 L c Van der waals l n phân t có momen lư ng c c l n, có kích thư c kh i lư ng l n g n Ng i ngocthinhbk yahoo.com ỏ k ả ô ă ă ă ằ ă ăĐ ạả áà ươ ôêâăĐ a ... 10 0 VD: n =1 ( m c lư ng K) -> l =0, m=0 => - Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c l =0 ,1; m=0, 200=1AO m =1 => m = -1 => Ô => 210 =1AO Ô Ô n =2, l =1 => m=0 Ô n =2, l =0 => £ n=2 (m c L) 211 =1AO... a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hoá h c n=2 -> l =1 => m = -1 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 => ng v i AO 2py có nhi u nh t 2e n=2 -> l =1 => m=0 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 => ng v i AO 2pz có nhi u nh t 2e n=2 -> l =1= >... i đa l p L ( n=2) n=2 -> l=0 => m=0 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i đa 2e l =1 => m = -1 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i ña 2e m=0 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i ña 2e m= +1 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i ña 2e V y l
Ngày đăng: 28/07/2014, 11:21
Xem thêm: Bài giảng môn cơ sở lý thuyết hoá học - Phần 1 - Cấu tạo chất ppsx, Bài giảng môn cơ sở lý thuyết hoá học - Phần 1 - Cấu tạo chất ppsx
