LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ

CHƯƠNG IV
CHEMICAL
BONDING

LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ
CẤU TẠO PHÂN TỬ


NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ
LIÊN KẾT HÓA HỌC.
LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ
LIÊN KẾT ION
LIÊN KẾT KIM LOẠI
LIÊN KẾT VAN DER WAALS
LIÊN KẾT HYDRO


NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LIÊN KẾT
HÓA HỌC

Bản chất của liên kết
Một số đặc trưng liên kết
Các loại liên kết


Bản chất của liên kết
Electron hoá trị - ns(s), nsnp(p) , (n-1)dns(d),
(n-2)f(n-1)dns(f)
Liên kết hoá học có bản chất điện (lực hút)

Một số đặc trưng liên kết
Đường cong thế năng
Độ dài liên kết
Năng lượng liên kết
Bậc liên kết
Góc hóa trị



Đường cong thế năng
Độ bền liên kết Elk=436kJ/mol
Chiều dài liên kết d(H2)= 74pm


Độ dài liên kết ( Bond Length)
• Là khoảng cách giữa hai hạt nhân cuả hai
nguyên tử tạo liên kết.



Chiều dài liên kết
phụ thuộc vào
bán kính nguyên
tử tạo liên kết

H—F
H—Cl

H—I

Chiều dài liên
kết phụ thuộc
vào bậc liên kết


Năng lượng liên kết
H2(k)

H(k) + H(k) ΔH= Elk



Bậc liên kết
• Là số liên kết tạo thành giữa hai nguyên
tử tham gia liên kết.
Double bond

Acrylonitrile

Single bond

Triple
bond


.
NO2- có 1 liên kết π không đị nh chỗ
••
N

••
O
••

••
N
•••
O•
••

••••
O
••

Bậc liên kết = 1.5

••
O
••


Liên kết
C- C
C=C
CΞ C
N-N
N=N
N ΞN

dlk(pm)

Elk (kJ/mol)

154
134
120
145
123
110

346
610
835
163
418
945

Bậc liên kết càng lớn thì liên kết càng bền và
chiều dài liên kết càng ngắn.


Góc hóa trị
(ABn n≥2 )


Năng lượng liên kết
Liên kết Bậc lk Chiều dài lk
HO—OH
O=O
••

O

••O
••

•• •
O•
••

Elk

1

142 pm

210 kJ/mol

2

121

498 kJ/mol

1.5

128

?

Các loại liên kết
•
•
•
•
•

Liên kết cộng hoá trị theo cơ học lượng tử
Liên kết ion
Liên kết kim loại
Liên kết Vanderwaals
Liên kết Hydro


LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEO
CƠ HỌC LƯỢNG TỬ

Atomic Orbitals

Molecules


Two Theories of Bonding
MOLECULAR ORBITAL
THEORY — Robert
Mullikan (1896-1986)

THUYẾT MO
Phương pháp orbital phân tử (MO)

Two Theories of Bonding
• VALENCE BOND THEORY
— Linus Pauling

THUYẾT VB
Phương pháp liên kết hóa trị (VB)


Phương pháp liên kết hóa trị (VB)
Quan niệm về liên kết cộng hóa trị theo
phương pháp VB
Các loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kết
Các tính chất của liên kết cộng hóa trị


Bài toán phân tử H2 Phương trình sóng Schrodinger:
1

∂ 2 Ψ ∂ 2 Ψ ∂ 2 Ψ 8π2 m
( E − V)Ψ = 0
+
+ 2 +
2
2
2
∂x
∂y
∂z
h

2

a

b

e2 e2 e2 e2 e2 e2
V=
+ − −
− −
rab r12 ra1 ra 2 rb1 rb 2

Khi 2 ngtử H ở xa nhau đủ để cho sự tương tác chưa xảy ra
Ψ
a1 =

1
e −ra 1
π

Ψ
b2 =

1
e −rb 2
π

Hàm sóng mô tả chuyển động đồng thời cuả hai electron
ψ1H 2 =ψa1 .ψb 2

ψ2H 2 =ψa 2 .ψb1

Khi 2 ngtử H tiến lại gần nhau, một cách gần đúng

Ψ H 2 = c1Ψ a1Ψ b 2 + c 2 Ψ a 2 Ψ b1


-Giải pt được 2 nghiệm:

c1 = c2 = CS c1 = - c2 = CA

Hàm đối xứng (↑↓)

Ψ S = CS ( Ψ a1Ψ b 2 + Ψ a 2 Ψ b1 )

Hàm bất đối xứng(↑↑)

Ψ A = C A ( Ψ a1Ψ b 2 − Ψ a 2 Ψ b1 )

E

Ψa

↑↑
rab
↑↓
Ψs

E0