Bài giảng Hóa đại cương - Chương 2 liên kết hóa học và cấu tạo phân tử
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
1.1 NHÖÕNG KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN VEÀ LIEÂN KEÁT
HOÙA HOÏC
- Baûn chaát lieân keát: Coù baûn chaát ñieän.
- Caùc loaïi lieân keát hoùa hoïc: LK coäng hoùa trò; LK ion.
- Caùc ñaëc tröng cuûa lieân keát: ñoä daøi lieân keát, goùc hoùa
trò, naêng löôïng lieân keát.
2
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
. Ñoä daøi lieân keát: Laø khoaûng caùch 02 haït nhaân cuûa
caùc nguyeân töû töông taùc vôùi nhau (dA-B)
dA-B
Nguyeân töû A-B coù ñoä aâm ñieän
gaàn nhau: dA-B = ra+ rb
dA-B
Nguyeân töû A, B coù ñoä aâm ñieän
khaùc nhau nhieàu:
dA-B = ra+ rb – 0,09 |A- B |
3
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
. Goùc hoùa trò: Goùc taïo thaønh bôûi 02 ñoaïn thaúng
töôûng töôïng noái haït nhaân nguyeân töû trung taâm vôùi
02 haït nhaân nguyeân töû lieân keát.
N
H
H
H
4
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
. Năng lượng lieân keát: Laø naêng löôïng caàn tieâu toán
ñeå phaù huûy lieân keát (+E) hay laø naêng löôïng ñöôïc
giaûi phoùng ra khi taïo thaønh lieân keát (-E)
Ñaëc tröng cho ñoä beàn cuûa lieân keát
5
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
2.2. LIEÂN KEÁT COÄNG HOÙA TRÒ
2.2.1. Phöông phaùp lieân keát hoùa trò (pp VB).
a- Noäi dung cô baûn:
* Khaùi nieäm veà lieân keát coäng hoùa trò
(LKCHT):
- LKCHT cô sôû treân caëp e goùp chung do caùc
nguyeân töû töông taùc ñoùng goùp ( lieân keát 2 e – 2 taâm).
- LKCHT ñöôïc taïo thaønh do söï che phuû nhau giöõa
caùc AO chöùa caùc e goùp chung cuûa caùc nguyeân töû tham
gia taïo lieân keát .
6
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Ví duï: söï che phuû caëp ñoâi giöõa 2 AO s vaø 2 AO p.
P
S
S
P
- Ñoä beàn cuûa LKCHT phuï thuoäc vaøo ñoä che phuû
cuûa caùc AO. Độ che phủ phuï thuoäc vaøo kích thöôùc,
hình daïng cuûa AO, höôùng che phuû.
Ñoä che phuû caøng lôùn lieân keát caøng beàn vaø lieân keát
ñöôïc taïo thaønh khi ñoä che phuû ñaït cöïc ñaïi.
8
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
* Khaû naêng taïo LKCHT cuûa nguyeân toá vaø tính
baõo hoøa cuûa LKCHT:
- Cô cheá vaø khaû naêng taïo LKCHT cuûa nguyeân
toá:
Cô cheá goùp chung: Lieân keát ñöôïc hình thaønh
do söï goùp chung 02 e hoùa trò ñoäc thaân cuûa 02 nguyeân
töû töông taùc.
Ví duï: Söï taïo thaønh lieân keát trong phaân töû hyñro:
H. + H. H:H
9
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Khaû naêng taïo LKCHT ñöôïc quyeát ñònh bôûi
soá e hoùa trò ñoäc thaân cuûa nguyeân töû nguyeân toá (hay
bôûi soá AO hoùa trò chöùa e hoùa trò ñoäc thaân).
.
.
.
.
+
Tuy nhieân, soá e hoùa trò ñoäc thaân cuûa nguyeân
töû nguyeân toá coù theå thay ñoåi (taêng hay giaûm do söï
kích thích).
10
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Ví duï: caáu hình e cuûa cacbon ôû traïng thaùi bình
thöôøng (C) vaø kích thích (C*):
1 1 0
C: 1s2 2s2 2p2
(2p 2p 2p )
x y z
C* : 1s2 2s1 2p3
1 1 1
(2p 2p 2p )
x y z
11
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Cô cheá cho - nhaän: Söï hình thaønh caëp e goùp chung
cuûa LKCHT chæ do 1 trong 2 nguyeân töû töông taùc
ñöa ra, coøn nguyeân töû kia nhaän laáy.
Ví duï: Söï taïo thaønh lieân keát giöõa phaân töû NH3
(chaát cho) vaø ion H+ (chaát nhaän):
H3N: + ºH+ [ H3N : H ]+
Caëp e hoùa trò töï do
Obital hoùa trò töï do
12
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Tính baõo hoøa cuûa LKCHT:
Soá LKCHT cöïc ñaïi cuûa nguyeân toá baèng soá
AO hoùa trò cuûa noù: tính baõo hoøa cuûa LKCHT.
Ví duï: Chu kyø II coù 4 AO hoùa trò; Chu kyø III coù
9 AO hoùa trò.
* Tính ñònh höôùng cuûa LKCHT vaø söï lai hoùa caùc
AO: Vì lieân keát ñöôïc taïo thaønh theo nhöõng höôùng
nhaát ñònh neân phaân töû taïo thaønh coù caáu hình khoâng
gian nhaát ñònh.
13
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Ví duï: phaân töû H2Te
coù caáu hình daïng goùc vôùi
goùc hoùa trò laø HTeH=90o
do 2 lieân keát H Te ñöôïc
taïo thaønh do söï che phuû cuûa
caùc AO 1s (cuûa H) vôùi 5p
(cuûa Te) doïc theo caùc truïc
toïa ñoä (höôùng che phuû cöïc
ñaïi).
1s
H
5p
Te
1s
H
5p
14
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Söï lai hoùa caùc AO:
Trong thöïc teá coù nhieàu hôïp coù caáu hình khoâng
gian phaân töû khoâng theå ñöôïc giaûi thích baèng söï
che phuû thoâng thöôøng cuûa caùc AO s , p , d , f …
taïo neân caùc lieân keát trong nhöõng hôïp chaát ñoù.
Ví duï: caùc hôïp chaát H2O (daïng goùc, HOH = 104,5o)
NH3 (daïng thaùp tam giaùc, HNH = 107o3
CH4 (daïng töù dieän ñeàu, HCH = 109o28’).
15
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Ñeå giaûi thích Pauling vaø Slater ñöa ra
thuyeát lai hoùa caùc AO:
Caùc nguyeân töû khi töông taùc vôùi nhau
coù theå duøng nhöõng AO “troän laãn” môùi ñöôïc
taïo thaønh do söï töï che phuû nhau giöõa caùc
AO s, p, d, f … trong noäi boä nguyeân töû cuûa
mình (söï lai hoùa caùc AO) ñeå che phuû vôùi caùc
AO cuûa nguyeân töû khaùc taïo lieân keát.
16
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Söï lai hoùa coù caùc ñaëc ñieåm sau:
Orbital lai hoùa taïo thaønh coù hình daïng, naêng
löôïng hoaøn toaøn gioáng nhau, nhöng khaùc vôùi caùc
AO tham gia lai hoùa.
Soá orbital lai hoùa taïo thaønh baèng soá AO tham gia
lai hoùa vaø phaân boá raát ñoái xöùng trong khoâng gian.
Coù nhieàu kieåu lai hoùa khaùc nhau: sp, sp2, sp3,
sp3d …
17
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Ñieàu kieän lai hoùa beàn: caùc orbital tham gia
lai hoùa coù: naêng löôïng gaàn nhau, maät ñoä e
lôùn, möùc ñoä che phuû lôùn.
Z
y
X
Hình dạng của 1 AO lai hoùa sp
18
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
- Xeùt moät soá kieåu lai hoùa:
Lai hoùa sp :
Moät orbital s che phuû vôùi orbital p taïo thaønh 2
orbital lai hoùa sp phaân boá ñoái xöùng treân moät
ñöôøng thaúng, nghóa laø döôùi moät goùc 180o.
o
y
180
sp sp
S
X
X
P
Trước lai hoùa
Sau lai hoùa
19
HOÙA ÑAÏI CÖÔNG
Chöông 2
Ví duï: phaân töû BeH2 coù daïng ñöôøng thaúng vôùi
goùc hoùa trò 180O.
Giaûi thích:
-Caáu hình e cuûa nguyeân töû Be khi bò kích thích: 2s12p1
-Nguyeân töû Be trung taâm söû duïng 2 orbital lai hoùa sp
(ñöôïc taïo thaønh töø söï töï che phuû cuûa 1 orbital 2s vôùi 1
orbital 2p) che phuû vôùi caùc orbital 1s cuûa 2 nguyeân töû
H taïo thaønh 2 lieân keát BeH.
20
Tải về để xem bản đầy đủ
89 trang
13/01/2024
11820
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa đại cương - Chương 2 liên kết hóa học và cấu tạo phân tử", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_dai_cuong_chuong_2_lien_ket_hoa_hoc_va_cau_tao.pdf
