BÀI 18 SỰ LAI HÓA CÁC OBITAN NGUYÊN TỬ SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA TI T 30 – 31 Ế BÀI 18 S LAI HÓA CÁC OBITAN Ự NGUYÊN T S HÌNH THÀNH Ử Ự LIÊN K T N, LIÊN K T ÔI Ế ĐƠ Ế Đ V[.]
Trang 1TI T 30 – 31: Ế
BÀI 18:
Trang 2NỘI DUNG BÀI HỌC
Khái niệm về sự lai hóa các obitan nguyên tử
Một số kiểu lai hóa điển hình.
Vận dụng kiểu lai hóa để giải thích dạng hình học của phân tử
Thế nào là liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba.
Thế nào là liên kết xích ma ( σ ), liên kết pi ( π ).
Trang 3I.KHÁI NIỆM VỀ SỰ LAI HÓA
Xét phân tử metan CH4:
CTCT:
Cấu hình electron của C* (ở trạng thái kích thích)
Sự xen phủ:
Vậy trong phân tử Metan có 4 liên kết: 1 lk s – s, 3 lk p – s: điều này không hợp lý (về mặt năng lượng) Thực nghiệm cho biết 4 liên kết C – H giống hệt nhau, có góc liên kết là 109 o 28’
C H H
H H
Trang 4 Thuyết lai hóa: Trước khi tham gia liên kết: obitan 2s đã tổ hợp “trộn lẫn” với 3 obitan 2p tạo thành 4 obitan mới giống hệt nhau gọi là 4 obitan lai hóa sp 3
Trang 5Bốn obitan lai hóa sp 3 xen phủ với obitan 1s của 4 nguyên tử H 4 liên kết C – H giống hệt nhau.
Sự lai hóa obitan nguyên tử là sự tổ hợp “trộn lẫn” một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hóa giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian.
Nguyên nhân: do các obitan hóa trị ở các phân lớp khác nhau có năng lượng và hình dạng khác nhau
lai hóa liên kết bền với các nguyên tử khác
Trang 6II CÁC KIỂU LAI HĨA THƯỜNG GẶP:
1 LAI HĨA sp:
Mơ hình các kiểu lai hĩa
Sự xen phủ cá c obitan tạo liên kết Be - H
Trạng thá i lai hó a củ a nguyên tử beli
Mơ Hình
Trang 72 Lai hĩa sp 2
1AOs + 2AOp 3AO lai hó a sp Phân tử BF2
2
Trang 83 Lai hóa sp 3
Trang 9 Ví dụ:
Phân tử CH4
Phân tử NH3
lượng của chúng xấp xỉ bằng nhau
Trang 10IV SỰ XEN PHỦ TRỤC VÀ XEN PHỦ BÊN
1.SỰ XEN PHỦ TRỤC
Sự xen phủ trục tạo nên liên kết σ
2 SỰ XEN PHỦ BÊN
Sự xen phủ bên tạo nên liên kết π
Mô hình xen phủ trục
Mô hình xen phủ bên
Trang 11V SỰ TẠO THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA
1.LIÊN KẾT ĐƠN
Xét phân tử HCl
Giữa nguyên tử H và Cl tạo liên kết bằng 1 cặp electron, được biểu diễn bằng một gạch nối giữa ký hiệu của
2 nguyên tử: H – Cl, gọi là liên kết đơn.
Liên kết đơn luôn luôn là liên kết σ, thường bền vững.
2.LIÊN KẾT ĐÔI:
H
H
H
H
π σ
C C
H
H
H H
Mỗi nguyên tử C có sự lai hóa sp2 tạo ra 3 liên kết σ
Giữa 2nguyên tử C còn 1 obitan p chưa lai hóa tạo kiên kết π
Trang 123 LIÊN KẾT BA
Xét phân tử N2
Cấu hình electron lớp ngoài cùng:
Mỗi nguyên tử N2 dùng obitan pz (quy ước làm trục liên kết) tạo liên kết theo kiểu xen phủ trục tạo liên kết
σ.
Hai obitan còn lại (px, py) xen phủ bên với nhau từng đôi một tạo liên kết π
Kết luận: Liên kết giữa hai nguyên tử được thực hiện bởi 1 liên kết σ và 1 hay 2 liên kết π được gọi là liên kết bội.
Phân tử N2
px py pz