Bài 2 cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học

HÑC-A


HÑC-A

 !"#$%& '
(
)#%&*+"%,


!"#$%&
'
()*+
", /0
1/2
'
(*++
3"45%%+6&7
8!"#$%&
'
()
*+",-9:0;#
HĐC-A
I.Những khái niệm về liên kết hoá học:

1.
Độ bền liên kết : đặc trưng là năng lương liên kết Elk
Elk là NL cần thiết để phá vỡ các lk trong 1 mol phân tử khí ở trạng thái cơ bản thành các
nguyên tử tự do cũng ở trạng thái khí
H-H (khí) → 2H (khí) Elk = 436 KJ/mol
* NL phá vỡ LK là NLcần cung cấp nên mang dấu +

* NLtạo thành LK là NL giải phóng để hình thành 1 mối LK từ các nguyên tử khí cô lập
nên mang dấu –
Elk càng lớn thì lk sẽ càng bền
HĐC-A
2. Độ dài liên kết : là khoảng cách giữa tâm của 2 hạt nhân nguyên tử
trong phân tử. Độ dài LK càng nhỏ LK sẽ càng bền
3. Sự phân cực liên kết : đặc trưng cho sư phân cực của phân tử
LK bò phân cực khi độ âm điện của 2 nguyên tử khác biệt nhau
4. Góc liên kết :
1 phân tử LK nhiều nguyên tử thì đặc trưng quan trọng là góc LK
Góc LK là góc tạo bởi sự cắt nhau của các trục nối tâm của nguyên tử trung tâm với tâm của
từng nguyên tử LK
HĐC-A
Các nguyên tử liên kết với nhau
như thế nào?
•
Do không thể quan sát trực tiếp các liên kết hóa học, ta dựa
vào tính chất của các liên kết để xây dựng các mô hình (lý
thuyết) để biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử.
•
Các lý thuyết được sử dụng nhiều nhất là:
–
Τηυψε〈τ Βατ τ χυα Λεωισ
–
Τηυψε〈τ τνγ ταχ χαχ χαπ ελεχτρον
(ςΣΕΠΡ)
–
Τηυψε〈τ Λιεν κε〈τ Ηοα Τρ∫.(ςΒ)
–
Τηυψε〈τ ςαν 〉αο Πηαν τ (ΜΟ)

HĐC-A
Phân loại liên kết hóa học
•
Tùy theo bản chất, liên kết hóa học được phân thành 3 loại
chính
–
Λιεν κε〈τ ιον
–
Λιεν κε〈τ χονγ ηοα τρ∫
–
Λιεν κε〈τ κιµ λοαι.
Βαν χηα〈τ ϖα τνη χηα〈τ χυα µοι
λοαι λιεν κε〈τ τρεν 〉χ γιαι τηχη
βανγ χαχ τηυψε〈τ ϖε◊ λιεν κε〈τ ηοα
ηοχ τηχη ηπ.
HĐC-A
Liên kết ion
•
Liên kết ion được coi là hệ quả của sự tạo thành các ion âm và
dương thông qua việc cho nhận electron giữa các nguyên tử.
•
Được giải thích khá tốt qua lý thuyết đơn giản của Lewis.
HĐC-A
Liên kết Cộng Hóa Trò
•
Liên kết cộng hóa trò có bản chất là sự dùng chung electron
giữa các nguyên tử.
•
Thường được giải thích thông qua thuyết liên kết hóa trò hoặc
thuyết vân đạo phân tử.

HĐC-A
Liên Kết Kim Loại
•
Liên kết kim loại không thể giải thích thấu đáo bằng thuyết
Lewis cũng như thuyết Liên kết hóa trò do đó thường được giải
thích bằng thuyết miền năng lượng, thực chất là thuyết vân
đạo phân tử áp dụng cho hệ có khoảng 10
23
nguyên tử.
HĐC-A
•
Các lý thuyết về
Liên Kết Hóa Học
HĐC-A
Thuyết Lewis
•
*Liên kết hóa học hình thành do các nguyên tử
trao đổi hoặc sử dụng chung các electron hóa trò
•
*Electron hóa trò là các electron nằm trong các
lớp vỏ ngoài cùng chưa bão hòa của các nguyên
tử.
•
*Luật “Bát tử”
•
Các nguyên tử có xu hướng cho, nhận, hay sử
dụng chung electron để đạt tới cấu hình lớp vỏ
ngoài cùng bền vững có 8 electron
<=>?@
ABC8DAE1F

G(>"+H>(@
HĐC-A
Ký hiệu Lewis
Mô tả các electron hóa trò của các nguyên tử.
Hydro:
Natri:
Clor:
I
•
+
•
H
• •
• •
• •
•
HĐC-A
Sự hình thành liên kết
•
Sự hình thành NaCl:
+
•
J
H
• •
• •
• •
•
→
+

J

K L
H
• •
• •
• •
• •
Sự hình thành HClM
I
•
J
H
• •
• •
• •
•
→
H
• •
• •
• •
• •
I
Kim loại nhường electron cho phi kim để tạo liên
kết ion.
Hai phi kim dùng chung electron để tạo liên kết
Cộng Hóa Trò.
HĐC-A
Hợp chất ion

Trong các hợp chất ion, các ion dương và âm sắp xếp thành một
mạng lưới tinh thể vững chắc. (ví dụ : NaCl)
HĐC-A
NL MẠNG TINH THỂ
NL m ng tinh th là NL phóng thích để đưa ion (+), ion (–) ở ạ ể
thể hơi vào vò trí thích hợp trong tinh thể, vì đây là NL phóng
thích nên NLMTT có trò số âm. Trò số tuyệt đối của NLMTT
càng lớn thì tinh thể càng bền
HÑC-A
Chu trình Born-Haber
Na(r) + 1/2 Cl
2
NaCl
Na
Na
+
(k)
(k)
Cl (k)
Cl
-
(k)
S>0
dien the ion hoa I
1/2D
A
U
Q
Q= S + 1/2D + dien the ion hoa I + A + U
HĐC-A

S : Nhiệt thăng hoa (26 Kcal/mol)
D : NL nối (58 Kcal/mol)
A: Ái lực điện tử (-86,5 kcal/mol)
U: NL mạng tinh thể
Q: Nhiệt phản ứng (-98,23 Kcal/mol)
Điện thế Ion hoá I : 118 Kcal/mol
Tính NL mạng tinh thể NaCl
U = Q – S – 1/2D – Điện thế ion hoá I - A
HÑC-A
Chu trình Born-Haber
Cl
2
(k)
S>0
dien the ion hoa I
U
Q
Q= S + D + dien the ion hoa I + dien the ion hoa 2 + 2A + U
Mg (r) +
Mg (k)
Mg
+
(k)
Mg
+2
(k)
dien the ion hoa 2
2Cl (k)
2
Cl

-
(k)
2A
D
MgCl
2
HĐC-A
Liên kết ion, CHT
•
*Trong liên kết ion, một nguyên tử nhường hẳn electron (tạo
ion dương) một nguyên tử nhận hẳn electron (tạo ion âm).
•
*Khi hai nguyên tử tương tự nhau hình thành liên kết, không
nguyên tử nào muốn nhường hay nhận hẳn electron.
•
* Trong liên kết CHT Chúng dùng chung cặp electron để đạt
cấu hình bền 8 electron.
•
*Mỗi cặp electron dùng chung tạo thành một liên kết.
HĐC-A
Công thức Lewis
•
Mô tả liên kết trong các hợp chất cộng hóa trò.
•
Mỗi nguyên tử phải có 8 electron lớp vỏ ngoài cùng (trừ H có
2 electron).
I

M
I

•
•
I
J
→II
+II
H

M
H
• •
• •
• •
•
H
• •
• •
• •
•
J
→ H H
• •
• •
• •
• •
• •
• •
• •
HH
• •

• •
• •
• •• •
• •
Electron
liên kết
Electron không liên kết
HÑC-A
Coâng thöùc Lewis
HF:
IN
• •
•
•
+IN
• •
• •
• •
• •
• •
I

:M
I:I
• •
• •
• •
• •
+I:I
• •

• •
I

M
II
I
• •
• •
• •
• •
+II
I
• •
HI
1
M
IHI
I
I
• •
• •
• •
• •
+IHI
I
I
HĐC-A
Liên kết đơn, liên kết ba
O2:
O

::
• •
• •
• •
• •


M
• •
• •

≡
•
Số cặp electron dùng chung được
•
gọi là Bậc liên kết 
HĐC-A
Liên kết Cộng Hóa Trò có cực
•
Khi cặp electron được phân bố đều giữa hai nguyên tử : liên
kết không phân cực
I

;
H

M
•
Khi có sự phân bố không đồng đều:
•

liên kết cộng hóa trò có cực
IHM
HĐC-A
•
THUYẾT HIỆN ĐẠI VỀ LIÊN KẾT PHÂN TỬ
ThuyếtTương Tác Các Cặp
Electron
Thuyết Liên Kết Hóa Trò
Thuyết Vân đạo Phân Tử
HĐC-A
Thuyết tương tác các cặp electron
Thuyết tương tác các cặp electron
Valence Shell Electron Pair Repulsion theory(VSEPR).
Phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả
để xác đònh hình dạng phân tử CHT.
Nguyên tắc:
Các cặp electron quanh nguyên tử sẽ
sắp xếp sao cho sự tương tác là nhỏ
nhất.