Bài giảng hóa đại cương (Phần 2) doc

11
+ Chu kỳ 4, 5 có 18 nguyên tố (8 nguyên tố phân nhóm chính, 10 nguyên tố phân nhóm
phụ hay nguyên tố chuyển tiếp).
+ Chu kỳ 6 có 32 nguyên tố (8 nguyên tố phân nhóm chính, 10 nguyên tố phân nhóm phụ
và 14 nguyên tố họ lantanit.
+ Chu kỳ 7 về lý thuyết cũng có 32 nguyên tố nhưng chỉ mới phát hiện 19 (2 chính, 3
chuyển tiếp và 14 actinit) gọi là chu kỳ dở dang.
- Số thứ tự ô trùng với số điện tích hạt nhân Z.
- Số thứ tự chu kỳ trùng với số n (số lớp electron)
- Nguyên tố s (họ s) là các nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân mức s ngoài
cùng.
1
ns
(kiềm),
2
ns
(kiềm thổ), có hai nguyên tố s ớ đầu chu kỳ.
- Nguyên tố p (họ p) có electron cuối cùng điền vào phân mức p ngoài cùng, đó là 6
nguyên tố cuối chu kỳ:
612 
npns
.
- Giữa chu kỳ là 10 nguyên tố d có electron vào ON (n ‟ 1)d sau nguyên tố d thứ nhất là
14 nguyên tố f (n ‟ 2)f
2.2. Nhóm:
Là dãy dọc các nguyên tố có tổng số electron lớp ngoài cùng (n) bằng nhau và bằng
số thứ tự của nhóm hay phân nhóm. Riêng các nguyên tố như: Co, Ni. Tuy có số electron ở
phân lớp ngoài cùng lớn hơn 8 vẫn được đặt vào nhóm VIII. Ngoài ra các nguyên tố lantanit
và actinit có cấu tạo đặc biệt được xếp vào nhóm III (sách giáo khoa trang 83).

Có phân nhóm chính và phân nhóm phụ.

a. Phân nhóm chính: (A) Gồm các nguyên tố s hoặc p có công thức electron ở lớp
ngoài cùng tương đương với
x
ns
hoặc
2
2
x
npns

Ví dụ: Chu kỳ III, phân nhóm IA:
1
3s

b. Phân nhóm phụ: (B) gồm các nguyên tố d có công thức electron lớp ngoài cùng
 
22
1 nsdn
x

, mỗi phân nhóm có 3,4 nguyên tố, đặc biệt nhóm
B
VIII
có 9 nguyên tố.
- Số thứ tự phân nhóm phụ bằng số electron phân mức ngoài cùng.
+ Các ngoại lệ:
BB
vàIII
: Thay vì
   

xx
nsdnnsdn
1022
11 


B
VIII
: x > 8 (Co, Ni….)
- Các trường hợp gần cấu trúc bão hòa hoặc bán bảo hòa đều chuyển về đó.
Ví dụ: Nếu có
 
42
1 dnns 
thì
 
51
1 dnns 


 
92
1 dnns 

 
101
1 dnns 

ns

(n ‟ 1)d



ns

(n ‟ 1)d












































































Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
12
2.3. Ô:
Là vò trí cụ thể của mỗi nguyên tố trong bảng, là số thứ tự nguyên tố trùng số Z, cũng
là số electron trong nguyên tử.
Về nguyên tắc, khi biết nguyên tố nằm ở ô nào là xác đònh được cấu trúc electron
nguyên tử.

3. Cấu trúc electron, nguyên tử và sự thay đổi tính chất của các nguyên tố
trong hệ thống tuần hoàn:
3.1. Bán kính nguyên tử và ion: (r)
- Trong cùng chu kỳ: Trái sang phải bán kính nguyên tử giảm, do Z tăng và n không
đổi. Ở các chu kỳ lớn không rõ ràng, do hiệu ứng chắn.
- Trong nhóm chính: Trên xuống bán kính nguyên tử tăng do n tăng và hiệu ứng chắn
chiếm ưu thế so với Z tăng.
- Phân nhóm phụ: Nguyên tố 1 đến nguyên tố 2 bán kính nguyên tử tăng, sau đó hầu
như không tăng.
3.2. Năng lượng ion hóa: (I)
- Là năng lượng cần thiết bứt electron ra khỏi nguyên tử không bò kích thích để tạo ion
dương.
eXIX 
0

Năng lượng ion hóa càng nhỏ thì càng dễ nhường electron, do đó tính kim loại và khử
tăng.
- Tách ion càng về sau càng khó.
Ví dụ: Tách electron thứ hai cho ra
2
X
có
12
II 

- Z tăng và hiệu ứng xâm nhập tăng dẫn đến I tăng.
Hiệu ứng chắn tăng dẫn đến I giảm

Trong 1 chu kỳ từ trái sang phải I tăng, tính kim
loại giảm (Z tăng).

Từ trên xuống, phân nhóm chính I giảm.
Phân nhóm phụ I tăng (ít) do hiệu ứng xâm nhập tăng.
3.3. i lực electron (F)
Là năng lượng phát ra (hay thu vào) khi kết hợp một electron vào nguyên tử trung
hòa, tạo ion âm.
FXeX 
0

Tính phi kim tăng

ái lực electron (F) tăng.
Trong chu kỳ: Trái sang phải F tăng.
Phân nhóm chính: Từ trên xuống F giảm.
3.4. Độ âm điện:
Cho biết khả năng một nguyên tử của một nguyên tố hút mật độ electron về phía
mình khi tạo liên kết với nguyên tử của một nguyên tố khác.
Độ âm điện theo Mulliken
)IF(/X  21

X lớn thì sự hút electron lớn.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
13
Theo Pauling
 
2
BABBAABA
XXE.EEE 


Với X và

E
tính bằng eV.
- Trong chu kỳ: Trái sang phải X tăng.
- Trong nhóm: Từ trên xuống X giảm.
3.5. Số oxy hóa:
Là điện tích dương hay âm của nguyên tố trong hợp chất được tính với giả thiết rằng
hợp chất được tạo thành từ các ion.
Một số quy tắc xác đònh số oxy hóa của các nguyên tố:
- Số oxy hóa của nguyên tố tự do bằng 0.
- Số oxy hóa của mỗi ion một nguyên tử bằng điện tích của ion đó.
- Số oxy hóa của mỗi nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trò bằng điện tích của nguyên
tử đó khi xem cặp electron liện kết sẽ chuyển hẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn
hơn. (Ví dụ
3
NH
).
- Số oxy hóa của kim loại kiềm luôn bằng +1, kiềm thổ +2.
- Số oxy hóa của Oxy bằng -2 (trừ
12
2
22


vaOvaOF
)
- Số oxy hóa Hydro bằng +1 (trừ các hợp chất Hidrua của kim loại hoạt động bằng -1)
“Tổng số oxy hóa trong phân tử trung hòa của các nguyên tố bằng 0”

Theo nguyên tắc này tính số oxy hóa của các nguyên tố.

CHƯƠNG IV
LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ
1. Một số khái niệm cơ bản:
- Bản chất liên kết: Có bản chất điện giữa các hạt nhân tích điện dương và electron
tích điện âm.
- Các electron thực hiện liên kết hóa học chủ yếu là các electron những phân lớp ngoài
cùng: ns, np, (n-1)d, (n-2)f, gọi là các electron hóa trò.
- Độ dài liên kết: Khoảng cách giữa hai hạt nhân của các nguyên tử tương tác với
nhau. (thường tính bằng
0
A
)
- Góc hóa trò là góc tạo thành bởi hai đoạn thẳng tưởng tượng nối hạt nhân nguyên tử
trung tâm với hạt nhân hai nguyên tử liên kết.
Ví dụ:
OH
2


- Năng lượng liên kết: (kcal (KJ)/mol) là năng lượng cần tiêu tốn để phá hủy lên kết.
- Độ bội liên kết: Là số mỗi liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử trong liên kết.
Ví dụ: C ‟ C độ bội 1,
CC 
độ bội 3.
H
+

104.5
0

O
-2

H
+

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
14

Sau đây ta sẽ xét hai phương pháp khảo sát liên kết cộng hóa trò.
2. Phương pháp liên kết hóa trò: (L – H)
Còn gọi là phương pháp cặp electron của Hâyle-London.
Dựa trên cơ sở nghiên cứu sự hình thành phân tử
2
H
.








Khi
ba
H,H

ở xa nhau thì
21
ba
.


(1)

: Hàm số sóng phân tử mô tả sự chuyển động của hai electron.
21
ba
,

: Hàm sóng nguyên tử (giữa a và 1, giữa b và 2)
Khi
ab
H,H
lại gần nhau thì ta có thêm lực hút giữa
12
eb,ea 
do đó cần bổ sung:
12
ba
.'




hàm sóng gần đúng là tổ hợp của (1) và (2), dạng:
12

2
21
1
2
babaH
CC



Giải phương trình sóng Sơrôđingơ, ta có:





21
21
CC
CC


Có hai hàm sóng đặc trưng cho chuyển động của hai electron.
 
1221
babaSS
C


Hàm số đối xứng
 

1221
babaAA
C


Hàm số bất đối xứng
S

ứng với trạng thái hai electron có spin ngược nhau.
 Ý nghóa của hàm sóng:
- Hàm
S

Tương ứng với trường hợp hai electron của
ba
H,H
có spin ngược nhau, đến
gần nhau dẫn đến hút nhau tạo phân tử Hydro (có liên kết)
- Hàm
A

có hai electron spin giống nhau, tiến gần nhau dẫn đến đẩy nhau, tức không
tạo phân tử Hydro.
- Đường cong thế năng của nguyên tử Hydro:



S













H
a


H
b




H
a


H
b


+

e2
Hb
Ha
+
-
r
a1

r
b2

-
r
a2

r
b2

e1
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
15

Một số điểm cơ bản của phương pháp L ‟H về liên kết cộng hóa trò:
+ Liên kết cộng hóa trò là liên kết hai electron hai tâm.
+ Liên kết cộng hóa trò hình thành do sự che phủ lẫn nhau giữa các ON hóa trò của các
nguyên tử tương tác.
+ Liên kết cộng hóa trò càng bền khi độ che phủ của các ON tương tác càng lớn. Độ che
phủ phụ thuộc kích thước, hình dạng các On và hướng che phủ của chúng.

Liên kết cộng hóa trò có tính đònh hướng, bão hòa và phân cực.

Biểu diễn liên kết cộng hóa trò bằng hai chấm ( hay gạch ngang (-)
H:H hay H ‟ H có một liên kết cộng hóa trò
N:::N hay
N
N có ba liên kết cộng hóa trò
Ví dụ: Khảo sát sự tạo thành
SeH
2

















1s
1


Se

4s
2


4p
4



Lưu ý: ON s bao giờ cũng có dấu +
ON p có một đầu dương một đầu âm.
Các kiểu liên kết cộng hóa trò:
- Liên kết cộng hóa trò

tạo thành do sự che phủ giữa các ON xảy ra theo trục nối hai
hạt nhân nguyên tử. s ‟ s, s ‟ p, p ‟ p, s ‟ d, ….
Chú ý: Cùng dấu thì che phủ, khác dấu không che phủ.
- Liên kết cộng hóa trò

: Khi các ON tương tác che phủ với nhau về hai bên của trục
nối hai hạt nhân: p ‟ p, p ‟ d, d ‟ d.
- Liên kết cộng hóa trò

xuất hiện khi 20N d nằm trong hai mặt phẳng song song che
phủ nhau theo cả 4 “cánh hoa”.
-
Xét ví dụ: Tạo thành phân tử
2
N

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
16

Phân tử có một liên kết

, hai liên kết

.

Bậc liên kết:
Liên kết đơn bậc bằng 1, liên kết đôi bậc bằng 2, liên kết ba bậc bằng 3. Ngoài ra liên
kết còn có thể có giá trò lẻ.
Ví dụ: Bậc liên kết Cl ‟ Cl là 1,12, của C ‟ O trong
2
2
CO
là 1,33….
Giải thích:
Do Cl có 7 electron ngoài, trong đó ba electron tham gia tạo một liên kết, còn lại là
e842 
tạo một liên kết

bậc lẻ là 1 : 8 = 0.12
Liên kết

di động (không đònh chỗ) hai electron, đa tâm.
Ví dụ: Liên kết F ‟ F , O = O , N

N

Bậc liên kết 1 2 3
Độ dài liên kết
 
0
A
1.42 1.207 1.095
Năng lượng liên kết 151 493 940
(KJ/Kmol)
Bậc liên kết càng lớn thì độ dài liên kết càng giảm, E càng lớn.
Bậc liên kết lẻ do có một liên kết

và một liên kết

di động.
Ví dụ:
66
2
3
HvàCCO


Các tính chất liên kết cộng hóa trò:

a. Tính bão hòa của liên kết cộng hóa trò:
Liên kết cộng hóa trò được hình thành theo hai cơ chế:
+ Cơ chế ghép đôi:
Liên kết cộng hóa trò được hình thành do sự góp chung hai electron hóa trò độc thân có
spin ngược nhau của hai nguyên tử tương tác, trong đó mỗi nguyên tử đưa ra một cho đến
số liên kết cộng hóa trò bằng số electron ghép đôi.
+ Cơ chế cho – nhận:

Sự hình thành cặp electron ghép đôi của liên kết cộng hóa trò chỉ do một trong hai
nguyên tử tương tác đưa ra, còn nguyên tử kia nhận lấy.
Cặp electron có sẵn của nguyên tố cho được gọi là cặp electron hóa trò tự do.
Ví dụ:
b. Tính đònh hướng của liên kết cộng hóa trò:
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
17
Theo lý thuyết thì liên kết
Nhưng thực nghiệm thì cho thấy do đó chỉ đơn thuần xét sự che phủ của các ON tương
tác mà kết luận cấu hình không gian là không chính xác. Từ đó Paolinh và Xtâyle đã đưa
ra thuyết lai hóa.

Thuyết lai hóa:
- Các nguyên tử tương tác với nhau có thể không dùng những ON s, p, d, … thuần túy
mà dùng những ON “trộn lẫn” mới được tạo thành trong nội bộ nguyên tử để che phủ
với những ON khác. Hiện tượng này gọi là sự lai hóa các ON.
Ví dụ: Lai hóa sp,
dsp,dsp,sp,sp
23332

Sp: lai hóa ON s vớimột ON p
- Các ON lai hóa có hình dạng và năng lượng hoàn toàn giống nhau, trong đó có bao
nhiêu ON tham gia lai hóa sẽ có bấy nhiêu ON lai hóa được tạo thành và phân bố đối
xứng trong không gian.
+ Điều kiện có lai hóa bền vững:
- Các ON tham gia lai hóa phải có năng lượng gần nhau.
- Mật độ electron của các ON phải đủ lớn.
- Mật độ che phủ của các ON càng tăng thì lai hóa càng bền.
+ Một số lai hóa đơn giản:
1. Lai hóa sp: Do sự tổ hợp một ON s với một ON p (của cùng một nguyên tử) Tạo ra

hai ON lai hóa sp phân bố đối xứng góc
0
180


2. Lai hóa
2
sp
: Xảy ra giữa một ON s và hai ON p (cùng một nguyên tử) tạo ba ON lai
hóa
2
sp
và góc là
0
120
.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
18

3. Lai hóa
3
sp
: Xảy ra giữa một ON s và ba ON p tạo ra bốn ON lai hóa
3
sp
phân phối
đối xứng nhau trong không gian theo hướng đến bốn đỉnh một tứ diện đều

góc là
'28109

0
. Ví dụ:
CH,CCl
44
Ngoài ra còn các kiểu lai hóa khác phức tạp hơn.


 Đặc biệt: Xuất hiện các giá trò góc
0000
31075104 ,,,
(gần với
'28109
0
) hoặc
0
118
(gần
0
120
) ở CCl
2
là do có mặt cặp electron hóa trò tự do trong nguyên tử trung tâm tạo
nên hiệu ứng đẩy.
Ví dụ:

Liên kết cộng hóa trò có cực, không cực và sự phân cực:
- Sự phân cực là do cặp electron hóa trò chuyển (bò hút) về nguyên tố có độ âm điện
cao hơn, làm cho nó bò phân cực âm, nguyên tố kia phân cực dương. Dần dần tiến đến
giới hạn liên kết ion, gọi là sự ion hóa (khi độ chênh lệch của độ âm điện giữa hai
nguyên tố lớn).

Tóm lại:
- Ưu điểm của phương pháp L _ H là giải thích được khả năng tạo liên kết, các đặc
trưng liên kết, giải trích được cấu trúc và tính chất của nhiều phân tử và nhất là có
tính chất rõ ràng dể hình dung.
- Nhược điểm: Chưa giải thích được hết các tính chất, như tính thuận từ, độ màu sắc, sự
tạo thành ion

2
H

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
19
3. Phương pháp Ocbitan phân tử (OP)
- Phương pháp này do hai nhà bác học Hund và Mulliken đưa ra. Khảo sát trường hợp
ion

2
H
Thay vì phân tử
2
H
. Trong trường hợp này hàm số sóng được xác đònh như
sau:
ba
H
CC

21
2




Giải phương trình sóng Sơrôđingơ trêncũng cho hai lời giải.
21
CC 
và
21
CC 

Tức là ta có:
 
bass
C


là hàm sóng biểu diễn các Ocbitan phân tử liên kết.
 
baAA
C


Là hàm biểu diễn các OP phản liên kết.
Đường biểu diễn các hàm số sóng

SA
,

OP liên kết có năng lượng thấp hơn OP
phản liên kết.

 Một số luận điểm của phương pháp OP:
Phân tử là tổ hợp thống nhất của các hạt nhân nguyên tử và e, trong đó mỗi electron
chuyển động trong trường các hạt nhân và những e còn lại. Các hạt nhân và electron là
của chung phân tử nên có thể xem là “nguyên tử phức tạp”.
Trong phân tử trạng thái electron được đặc trưng bằng hàm số sóng phân tử

, tức là
bằng OP.
Các OP được tạo thành do sự tổ hợp tuyến tính (+ hoặc -) các ON (sự che phủ), số OP tạo
thành bằng số ON tham gia che phủ.
Sự tổ hợp tuyến tính + các ON

OP liên kết.
Sự tổ hợp tuyến tính ‟ các ON

OP phản liên kết.
plkEtExuấtphálkE
OPOP


Biểu diễn sự tạo thành các OP từ các ON.

Một số ví dụ tạo thành các OP từ các ON.
+
e
Hb
Ha
+
-
r

a

r
b

Rab
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
20


Điều kiện để các ON tổ hợp thành OP:
+ Cc ON phải gần nhau về năng lượng, phải che phủ nhau đáng kể và phải có đối xứng
giống nhau đối với đường liên kết trong phân tử.
+ Các electron trong phân tử sẽ phân bố trên các OP theo những quy luật giống như trên
các ON: Theo trật tự tăng dần năng lượng, trên mỗi OP tối đachỉ có hai electron, xếp sao
cho số electron độc thân nhiều nhất ….
- Liên kết trong phân tử được xác đònh bằng số electron liên kết không bò triệt tiêu bởi
electron phản liên kết (một electron phản liên kết triệt tiêu một electron liên kết).
2
plklk
sốesốe
ếtBậcliênk



Và liên kết có tên gọi của OP chứa
lk
e
không bò triệt tiêu.

Khảo sát một số phân tử đơn giản bằng phương pháp OP:
1. Các phân tử cấu tạo từ hai nguyên tử cùng loại của chu kỳ I:
Các OP tạo thành từ các ON 1s trong đó có 1 OP
plk
s1

có năng lượng cao hơn OP
lk
s1

.

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
21
2. Các phân tử cấu tạo từ hai nguyên tử cùng loại của những nguyên tố chu kỳ II:
Ngoài ON 1s còn có 4 ON 2s,
z,y,x
P2
.
Do sự sai khác về năng lượng nên sự che phủ chỉ xảy ra giữa các ON s với nhau và P với
nhau. Tức là từ 10 ON tổ hợp tuyến tính

10 OP.
+ Khi mức năng lượng 2s và 2p cách xa nhau (đối với các nguyên tố cuối chu kỳ) 10 OP
phân bố theo chiều tăng dần năng lượng như sau.
plk
px
plk
pz
plk

py
lk
pz
lk
py
lk
px
plk
s
lk
s
plk
s
lk
s 2222222211




+ Đối với các nguyên tố đầu chu kỳ, năng lượng 2s và 2p gần nhau:
plk
px
plk
pz
plk
py
lk
px
lk
pz

lk
py
plk
s
lk
s
plk
s
lk
s 2222222211



Giản đồ năng lượng của hai trường hợp trên trình bày như sau:
Cụ thể ở đây
)e(Ne)e(F)e(O)e(O)e(N)e(N)e(C)e(B 1614121191086
22222222

là các e
hóa trò.



 Nhận xét:
Tăng các electron hóa trò

tăng bậc liên kết và năng lượng liên kết, giảm chiều dài liên
kết trong dãy
222
NCB 

, nhưng ngược lại trong dãy
2222
NeFON 
là do sự tăng
electron liên kết hay electron phản liên kết (dãy sau). phân tử khí trơ số electron liên
kết bằng số electron phản liên kết nên các phân tử khí trơ không thể tồn tại ở điều kiện
bình thường.
Giải thích một số tính chất:
- Từ tính: Chất thuận từ khi phân tử có chứa electron độc thân (do từ trường electron
tạo ra cùng chiều với từ trường ngoài nên bò nam châm hút).
Chất có hai electron ghép đôi thì hai electron sinh ra từ trường ngược nhau (do spin ngược
nhau) dẫn đến triệt tiêu nhau và dẫn đến nghòch từ.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
22
- Màu sắc: Các electron khi bò kích thích sẽ chuyển từ OP này sang OP khác có năng
lượng cao hơn, sự chuyển này kèm theo sự hấp thụ năng lượng tương ứng với bước
sóng
)A(
0

ứng với các tia đơn sắc

tạo màu.
Ví dụ: có màu tím khi electron chuyển từ
plkplk


ứng với
0
5200A


, tức vàng ‟ lục
‟ tím.
Thường ta biểu diễn đơn giản:
       






2422
2
lk
x
lk
z,y
plk
s
lk
s
:N


         







44222
2
plk
z,y
lk
z,y
lk
x
plk
s
lk
s
:F


3. Các phân tử cầu tạo từ hai nguyên tử khác nhau:
Cũng giống trên, tuy nhiên do cách biệt năng lượng giữa các On s và p tăng lên nên ta
dùng trường hợp các nguyên tử cuối chu kỳ.
Bây giờ ta khảo sát sự phân bố electron trong phân tử có số electron hóa trò giống với
phân tử
2
N
là CO (đầu chu kỳ). (CO, CN,

CN
) (cuối chu kỳ

NO,NO,NO
)

- Do cấu trúc sắp xếp 10e hóa trò CO giống
 
64
2
O,CN
nên chúng có nhiều đặc trưng
lý hóa giống nhau.
4. Các phân tử nhiều nguyên tử:
Trong phương pháp L ‟ H trên, ta đã khảo sát và đã biết rằng phân tử
2
BeH
tạo thành do
sự che phủ của ON sp lai hóa góc
0
180
và các ON s của H.
4
CH
thì tạo thành do sự che phủ 4 On lai hóa
3
sp
của C, tạo tứ diện đều, góc là
'28109
0
với các ON s của H.
Sau đây ta xét sơ đồ cấu trúc electron của các phân tử
42
vàCHBeH
theo phương pháp
OP.

Từ giản đồ năng lượng ta thấy các liên kết Be ‟ H tương ứng với hai cặp
 
lk
sx
,

vậy
công thức phân tử của
2
BeH
có dạng:
   






22
lk
x
lk
s


Công thức electron phân tử
4
CH
:
       







2222
lk
z
lk
y
lk
x
lk
s


5. Các phân tử cộng hóa trò:
Là những phân tử được hình thành trên cơ sở liên kết cộng hóa trò.
Phân tử cộng hóa trò có cực và không cực:
Tùy thuộc vào sự phân bố mật độ electron đối xứng hay không đối xứng, tức là liên kết
tạo thành có cực hay không cực.
Ví dụ: Phân tử không cực:
222
H,O,N
hay có cấu hình đối xứng
CCl,HC,CS,SO,CO
466222

Phân tử có cực: HCl, HBr, HI,

NH,OH
32

Lưỡng cực và moment lưỡng cực:
Ta xem phân tử có cực cũng như là một lưỡng cực điện, tức là hệ thống gồm hai điện tích
bằng nhau nhưng ngược dấu
 


và
moment lưỡng cực tính bởi:

 l
l: Độ dài lưỡng cực.


: Đo bằng D (Đơ bai)

trong khoảng 0 đến 4 D
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
23
Quy ước:

có chiều từ cực dương đến cực âm.

lưỡng cực bất đối xứng tính theo nguyên tắc cộng vectơ.
Lưỡng cực nhất thời:
Chỉ xuất hiện nhất thời ở một thời điểm nào đó (ví dụ trong phân tử
2
Cl

) là do tác dụng
nội.
Lưỡng cực cảm ứng:
Xuất hiện dưới tác dụng của điện trường ngoài, nó sẽ mất khi điện trường thôi tác dụng.
4. Liên kết ion:
4.1. Bản chất liên kết ion:
- Là lực hút tónh điện giữa các ion trái dấu (lực Culong).
- Khả năng tạo Cation: Phụ thuộc năng lượng ion hóa củqa nguyên tố. I bé thì khả
năng tạo cation lớn.
- Khả năng tạo anion: Phụ thuộc áp lực electron của nguyên tố. E càng lớn thì khả
năng tạo anion càng lớn.
4.2. Đặc điểm liên kết ion:
- Liên kết ion có hai tính chất đặc trưng trái ngược hẳn với liên kết cộng hóa trò là
không đònh hướng và không bảo hòa.
- Do ion là quả cầu có điện trường đều nên nó hút các ion ngược dấu theo bất kỳ hướng
nào trong không gian. Đặc biệt trong tinh thể mỗi ion được bao quanh bằng các ion
đối dấu với lực liên kết hoàn toàn như nhau dẫn đến không có ion tuyệt đối.
- Ví dụ:


 FC
s
94% liện kết ion, 6% liên kết cộng hóa trò.
4.3. Sự phân cực ion:
Là sự dòch chuyển các đám mây electron đối với hạt nhân của một ion dưới tác dụng của
một điện trường một ion khác.
- Ion có đám mây electron bò biến dạng gọi là ion bò phân cực.
- Ion có điện trường tác dụng gọi là ion phân cực.
Khả năng phân cực ion phụ thuộc vào điện tích, kích thước và cấu hình electron của
chúng: r càng tăng thì độ phân cực càng tăng.Do đó độ bò phân cực càng tăng theo chiều

sau (dãy kiềm và halogen)

 CsRbKNaLi


 IBrClF

Cấu hình khí trơ
62
ps
có độ bò phân cực nhỏ nhất, cấu hình
1062
d,p,s
bò phân cực lớn nhất.
Khả năng phân cực: Điện tích ion tăng thì độ phân cực tăng.
Kích thước tăng thì độ phân cực giảm.

Độ phân cực

 CsRbKNaLi
.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
24
5. Liên kết kim loại:
5.1. Cấu tạo kim loại và liên kết kim loại:
Trên nút mạng là các ion dương (hoặc nguyên tử kim lạoi trung hòa tức thời), bên
trong mạng là các electron tự do (bứt khỏi nguyên tử kim loại) chuyển động hổn loạn trong
toàn bộ tinh thể. Do đó các liên kết tónh điện không ổn đònh cao độ, hay nói cách khác là
liên kết rất nhiều tâm vì khi electron liên kết đồng thời thộc về toàn bộ các nguyên tử trong
tinh thể.

5.2. Lý thuyết miền năng lượng về cấu tạo kim loại (Blôc)
Cơ sở của lý thuyết này là thuyết OP áp dụng cho hệ khoảng
23
10
nguyên tử.
Theo thuyết OP thì hai nguyên tử tương tác nhau xảy ra sự che phủ tạo ra các OP liên
kết và phản liên kết. Tức là mỗi trạng thái năng lượng nguyên tử được tách thành hai trạng
thái năng lượng phân tử.
Vậy nếu có 3, 4, 5…nguyên tử tương tác với nhau thì mỗi trạng thái năng lượng
nguyên tử lại tách thành 3, 4, 5… trạng thái năng lượng phân tử.
Xét
3
1cm
tinh thể có
2322
1010 
nguyên tử tương ứng với
23
10
mức năng lượng tở
hợp nhau tạo
23
10
OP. Các mức năng lượng trải đều nhau trong một giải năng lượng được
xem như liên tục.
Sơ đồ tách trạng thái năng lượng nguyên tử thành trạng thái năng lượng phân tử.

MIỀN NĂNG LƯNG
Chiều rộng và vò trí của miền năng lượng được quyết đònh bởi giá trò của khoảng cách
cân bằng giữa các nguyên tử trong tinh thể chất rắn.

- Miền chứa các electron hóa trò gọi là miền hóa trò(1).
- Miền tự do nằm trên miền hóa trò gọi là miền dẫn (2).
- Miền xuất hiện giữa (1) và (2) (nếu có) là miền cấm (3).

Cấu trúc kim loại, chất bán dẫn và chất cách điện:
6. Các loại liên kết yếu. (giữa các phân tử)
6.1. Liên kết Van der Waals:
- Bản chất cũng là tương tác tónh đóen, gồm ba thành phần tương tác sau:
+ Tương tác đònh hướng: Xuất hiện giữa các phân tử có cực. Tương tác tăng khi moment
lưỡng cực của các phân tử tăng và nhiệt độ giảm.
+ Tương tác cảm ứng: Phân tử không cực tiến đến gần phân tử phân cực mạnh và bò phân
cực tạm thời, tương tác với nhau.
+ Tương tác khuyếch tán: Xuất hiện giữa các phân tử có cực hoặc không cực bất kỳ, nhờ
lưỡng cực nhất thời.

Lực liên kết Van der Walls yếu, dễ bò phá vỡ.
6.2. Liên kết Hydro:
- Liên kết tạo thành giữa H đã tham gia liên kết trong phân tử này với nguyên tử có độ
âm điện mạnh trong phân tử khác ( Các nguyên tử có thể cùng loại hoặc khác loại).
Ví du: Cùng loại HF,
OH
2
.Khác loại
OH,OHC
2452

- Liên kết Hydro (E = 8

40KJ/mol) ảnh hưởng đến nhiều quá trình.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -