BÀI GIẢNG HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG

BÀI GIẢNG HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG

1

TÁCăGI :ăGI NGăVIểNăB ăMỌNăHịAăH C

TểNăH CăPH Năăăă : HịAăH CăĐ IăC NG

H IăPHọNGă- 2015

2

3

L IăNịIăĐ U

Đ ăgiúpăcácăemăsinhăviênăh căt pămônăHóaăĐ iăc ng,ăb ămônăHóaătr ngăĐ iă

h căHƠngăh iăđưăbiênăso năt păbƠiăgi ngăHóaăĐ iăc ng.ăN iădungăc aăt păbƠiă

gi ngăbámăsátăch ngătrìnhăkhungăc aăψ ăGiáoăd căĐƠoăt oădƠnhăchoăkh iăsinhă viênăngƠnhăkƿăthu t

Dùăđưăh tăs căc ăg ngăxongăcu năbƠiăgi ngăcóăth ăv năcònănhi uăthi uăsót.ă

↑ìă v y,ă cácă tácă gi ă r tă mongă nh nă đ că nh ngă đóngă gópă c aă đôngă đ oă đ ngă

n ghi p,ăb năđ c,ăcácăemăsinhăviênăđ ăt păbƠiăgi ngăđ căhoƠnăthi năh nătrongă

nh ngăl năxu tăb năsau

H iăPhòng,ăthángă8ănĕmă2015 Tácăgi

- T ngăs ă(TS):ă50 ti t.ă - LỦăthuy tă(LT):ă28 ti t

- Th căhƠnhă(TH):ă10 ti t.ă - ψƠiăt pă(ψT): 9 ti t

- H ngăd năψTL/ĐχMHă(HD):ă0ăti t - Ki mătraă(KT):ă2 ti t

- Ki mătraăph năt ăh căc aăsinhăviên:ă1ăti t

- T ăh c:ă56 ti t

d Điều kiện đăng ký học phần: Không

e Mục đích, yêu cầu của học phần:

Kiến thức: Cungăc păchoăsinhăviênănh ngăki năth căc ăb năc aăph nălíăthuy tăHoáăh c,ălƠmăc ă

s ăđ ăsinhăviênăti păthuănh ngămônăkhoaăh căt ănhiênăvƠănh ngămônăkhoaăh căc ăs ăc aăcácăngƠnhăkƿăthu t

Kỹ năng: Trangăb ăchoăsinhăviênăcácăkỹănĕngăt ăh c, kỹănĕngăkỹănĕngătraăc uătƠiăli u,

kỹănĕngăth căhƠnhăth căt p

Thái độ nghề nghiệp: Giúpăchoăsinhăviênăcóătháiăđ ăh căt p,ălƠmăvi cătíchăc c;ăluônăcóăỦă

th căkỷălu tătrongăcôngăvi c

f Mô t nội dung học phần: C uăt oănguyênăt ,ăphơnăt ;ăhi uă ngănhi t,ăchi uăvƠăgi iă

h năquáătrình,ăv năt căph nă ng,ăc năb ngăhóaăh c,ăCácălo iădungăd ch,ăcácăquáătrìnhăđi năhóa

g Ngư i biên so n: B ămônăHóaăh c

h Nội dung chi tiết học phần:

1.3.ăNguyênăt ăm tăelectron 0.5

1.4.ăNguyênăt ănhi uăelectron 0.5

1.5.ăĐ nhălu tătu năhoƠnăcácănguyênăt ăhóaăh c 1

Nội dung tự học: 8 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

Ch ngă2.ăLiênăk tăhoáăh căvƠăc uăt oăphơnăt ăă 4 3 1

2.1.ăCácăđ cătr ngăc ăăb năc aăliênăk t 0,5

2.2.Liênăk tăion thuy tăliênăk tăion,ăđi uăki n,ăđiênăhoáă

tr ,ătínhăch tăc aăliênăk tăion

0,75

5

2.3.ăLiênăk tăc ngăhoáătr : N iădungăcu ăthuy tăliênăk tă

c ngăhóaătr ,ătínhăbưoăhoƠăvƠăcáchătínhăhoáătr ăc ngăhoáă

tr ,ătínhăđ nhăh ngăvƠăc uătrúcăkhôngăgianăc aăphơnăt

0,75

2.4.ăThuy tălaiăhoá:ăkháiăni m,ăcácăd ngălaiăhoá 0,5

2.5.ăCácăliênăk tăy u:ăliênăk tăhyđrô,ăl căVanderwaals 0,5

Nội dung tự học: 6 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

Ch ngă3.ăăHi uă ngănhi tăc aăquáătrìnhăhoáăh căă 4 3 1

3.1.ăM tăs ăkháiăni m:ăh ,ătr ngăthái,ăquáătrình 0,5

3.2 N iănĕng,ăentanpi,ăhi uă ngănhi tăc aăquáătrìnhă 1

3.3.ăĐ nhălu tăHessăvƠăcácăh ăqu 1

3.4.ăS ăph ăthu căhi uă ngănhi tăvƠoănhi tăđ ,ăđ nhălu tă

Kirchhoff

0,5

Nội dung tự học: 6 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

Ch ngă4.ăăăăChi uăvƠăgi iăh năquáătrìnhăhoáăh c.ăă 4 2 1 1

4.1 Entrôpi ậ th căđoăđ ăh năđ n 0,5

4.2.ăTh ăđ ngănhi t,ăđ ngăápăvƠăchi uăt ăx yăraăăc aăquáăăă

trình

1

4.3.ăCácăy uăt ă nhăh ngăđ năăG c aăquáătrình:ă nhă

h ngăc aănhi tăđ ,ă nhăh ngăc aăápăsu t,ă nhăh ngă

c aăthƠnhăph năhoáăh că

0,5

Nội dung tự học: 4 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

5.1.ăM tăs ăkháiăni mă 0,5

5.2.ă↑ năt căph nă ngăv iănĕngăl ngăho tăhoá,ăentropyă

5.4.ă nhăh ng c aăn ngăđ ăđ năv năt căph nă ngă(đ nhă

lu tătácăd ngăkh iăl ng,ăvƠăb căc aăph nă ng)

0,5

5.5.ă nhăh ngăc aăxúcătácăđ năv năt căph nă ng.ăăăăăăăăăăă 0,5

Nội dung tự học: 6 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

6.1.ăPh nă ngăthu năngh chăvƠătr ngătháiăcơnăb ng 1

6

6.2.ăPh ngătrìnhăđ ngănhi tă↑anẲt HoffăvƠăh ngăs ăcơnă

b ng

1

6.3.ăCácăy uăt ă nhăh ngăđ năcơnăb ngăhóaăh c,ănguyên

lỦăchuy năd chăcơnăb ng

1

Nội dung tự học: 6 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

7.1.ăCácăh ăth ngăkhuy chătán, n ngăđ ădungăd ch 0,5

7.2 Quá trìnhăhoƠătană(tínhăthu năngh ch,ăcácăt ngătác,ă

nhi tăhoƠătan)

0,5

7.3.ăĐ ătană(kháiăni m;ăđ ătanăc aăch tăr n,ăch tăl ngă

trongădungămôiăl ng;ăđ ătanăc aăch tăkhíătrongădungămôiă

l ng)

0,5

7.4.ăÁpăsu tăh iăbưoăhoƠăc aădungăd ch 0,5

7.5.ăNhi tăđ ăsôiăc aădungăd ch 0,25

7.6.ăNhi tăđ ăk tătinhăc aădungăd ch 0,25

7.7.ăÁpăsu tăth măth uăc aădungăd ch 0,25

7.8.ăĐi uăki năápăd ngăcácăđ nhălu t:ăRaoult,ă↑antHoff 0,25

Nội dung tự học: 6 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

8.1.ăHi năt ngăđi năliăvƠăthuy tăđi năli 0,25

8.2.ăPhơnălo iăch tăđi năli:ăch tăđi năliăm nh,ăch tăđi n li

y u,ăs ăđi năliăc aăaxit,ăbaz ,ămu iătrongăn c

8.5.ăCh tăđi năliăăítătană(T,ăTă Să,ăcácăh ăqu ) 0,25

8.6.ăS ăđi năliăc aăn c,ăđ ăpHăvƠăch ăth ămƠuăaxit-baz 0,25

8.7.ăThuy tăaxit-baz ăc aăψronsted 0,25

8.8.ăS ăth yăphơnăc aămu i 0,25

Nội dung tự học: 4 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

Ch ngă9.ăăPh nă ngăoxiăhoáăkh ăvƠăcácăquáătrìnhă

9.1.ăPh nă ngăoxiăhoáăkh ă(kháiăni m,ăcơnăb ngăph ngă

trình,ătínhăthu năngh ch,ăăc păox/kh)

0,5

7

9.2.ăHoáăh căv ăpin: c uăt oăvƠăho tăđ ngăc aăpin,ăcácă

quyă c,ăcácăb cănh yăth ăgi aăhaiăphaăti păxúcăvƠăSĐĐă

c aăpin

1

9.3.ăTh ăđi năc că(kháiăni mă,ăcáchăxácăđ nh) 0,5

9.4.ăNhi tăđ ngăl căh căv ăpinăvƠăđi năc c:ăThi tăl pă

côngăth căNernst,ă ngăd ngăcôngăth căNernst

Nội dung tự học: 8 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

- LƠmăcácăbƠiăt păgiáoăviênăgiao

Ch ngă10 Hi năt ngăb ăm tăvƠădungăd chăkeo 1 1 0

Nội dung tự học: 2 tiết

- Sinhăviênăt ăđ cătr căbƠiăgi ngă ănhƠ

i Mô t cách đánh giá học phần

- Thiăk tăthúcăh căph nălƠăthiăvi t,ăth iăgianălƠmăbƠi:ăt ă60ăđ nă75ăphút,ăthiă8ăđ ,ăm iăđ ă

g mă4ăđ nă5ăcơuătrongăngơnăhƠngăcơuăh i

- Thangăđi m:ăThangăđi măch ăχ+, A, B+, B, C+, C, D+, D, F

- Sinhăviênăph iăthamăd ăăítănh tă75%ăs ăgi ătrênăl păm iăđ ăđi uăki năd ăthiăk tăthúcă

h căph n

C ăth ănh ăsau:

TT Cácăch ătiêu ki mătra,ăđánhăgiá Ph ngăphápăđánhă giá Tr ngăs (%)

I Đi mă↓ă=ă(0,1↓1+ă0,6↓2+0,3%↓3)ă(Đk:ă↓i>=4;ăi=2,ă3) 50

1 Đi măchuyênăc n:ă↓1ă Đi mădanh,ăquanăsátă

tháiăđ ăh căt p

2 Đi măki mătra:ă↓2ă(Trungăbìnhă2ăbƠiăki mătraătrênăl păvƠă1ă

bƠiăki mătraăt ăh c) ↑i t

3 Thíănghi m:ă↓3 Ch măt ngătrìnhăthíă

nghi m

l, Tài liệu tham kh o

[1].ăGiáoătrìnhăψƠiăt păhoáăh căđ iăc ng.ăψ ămônăHoá.ăTr ngăĐ iăh căHƠngăH i

[2].ăHóaăh căđ iăc ng.ăLơmăNg căThi m,ăψùiăDuyăCam.ăN↓ψăĐ iăh căQu c giaăHƠăN iă

2007

[3].ăC ăs ălỦăthuy tăquáătrìnhăHóaăh c.ă↑ũăĐĕngăĐ ăN↓ψăGiáoăd căHƠăN iă2002

[4].ăψƠiăt păhóaăh căđ iăc ng.ăLơmăNg căThi m,ăTr năHi păH i.ăN↓ψăĐ iăh căQu căgiaăHƠăN iă

2005

[5].ăHóaăh căđ iăc ngă(T pă1&ăT pă2).ăĐƠoăĐìnhăTh c.ăN↓ψăĐ iăh căQu căgiaăHƠăN iă

2002

[6].ăHóaăh căđ iăc ng.ăLêăM uăQuy n.ăN↓ψăKhoaăh căkƿăthu tăHƠăN iă2001

m Ngày phê duyệt: ./ /

9

o Tiến trình cập nhật Đề cương:

C pănh tăl nă1:ăăngƠyă23/10/2014

N iădung:ăăRƠăsoátătheoăk ăho chăNhƠătr ngă(t ăT4/2014)ăg m:

- Ch nhăs a,ălƠmărõăcácăM căe,ăiătheoăcácăm cătiêuăđ iăm iăcĕnăb n

- M căh:ăb ăsungăN iădungăt ăh căcu iăm iăch ngăm c,ăchuy nă

m tăs ăn iădungăgi ngăd yăsangăph năt ăh c

- ψ ăsungăcácăm căm,ăn,ăo

Ng iăc pănh t

TS.ăVũăMinhăTr ng

Tr ngăψ ămôn

TS.ăPh măTi năDũng

C pănh tăl nă2:ăă14/10/2015

N iădung:

- C pănh tăn iădungăđánhăgiáăh căph năm i

- Môăt ăcáchăth căđánhăgiáăh căph n

Ng iăc pănh t

TS.ăVũăMinhăTr ng

Tr ngăψ ămôn

ThS.ăPh măTh ăD ng

C pănh tăl nă3:ăă

Tr ngăψ ămôn

C pănh tăl nă4:ăă

Tr ngăψ ămôn

CácănhƠătri tăh căc ăđ iăđưăgi ăthi tănguyênăt ăt năt iănh ănh ngăh tăvôăcùngănh ăkhôngă

th ănhìnăth y,ăkhôngăth ăchiaănh ăđ c.ăChoăđ nănayăs ăt năt iăc aănguyênăt ăđưăđ căxácănh nă

b ngăth cănghi m

Đ năcu iăth ăkỷăth ă19,ăhƠngălo tănh ngăphátăminhăquanătr ngăv ăv tălỦănh ăkhámăpháăraăcácăh tăc ăb n:ăe,ăp,ăn ăK tăqu ăphátăminhănƠyăđưălƠmăchoăchúngătaăthêmăsángăt ănguyênăt ălƠăh ăviămôăcóăc uătrúcăkháăph căt p

B ngă1.1ăKh iăl ngăvƠăđi nătíchăc aăcácăh tătrongănguyênăt

Lo iăh t Kh iăl ngă(m) Đi nătíchă(q)

Electron 9,1.10-31 5,55.10-4 - 1,6.10-19C = -eoProton 1,672 10-27 1,007 + 1,6.10-19C = +eo

Thuy tăc aăψorhăđưăđ aăraăcácălu năđi măsau:

* Các electron chuy năđ ngăxungăquanhăh tănhơnăv iăquỹăđ o, bán kính hoàn toàn xác

đ nhăvƠăđ căg iălƠătr ngătháiăd ng

* Các electron chuy năđ ngătrênăquỹăđ oănƠyăcóănĕngăl ngăxácăđ nhăvƠănĕngăl ng

c aăchúng đ căb oătoƠn

* Khi electron nh nănĕngăl ngăthìăchúngăchuy n lênăquỹăđ oăxaăh tănhơnăh n,ă ăquỹă

đ oănƠyăelectronă ătr ngătháiăkhôngăb năvƠăchúngăchuy năv ăquỹăđ oăg năh tănhơnăh năđ ngă

th iăgi iăphóng nĕngăl ng d iăd ngăb căx ăđi năt theoăcôngăth căsau:

 = − =

11

↑ i ν - t năs ,ă =   =c E hc ψ căsóngăλăc aăb căx ăđi năt ădoăelectronăchuy nă

t ătr ngătháiăcóăm cănĕngăl ngăcaoăxu ngătr ngătháiăcóăm cănĕngăl ngăth păh năđưăt oăraădưyăv chăquangăph ăc aănguyênăt ăhiđro

Tuyănhiênăthuy tăψohrăcònănhi uăđi măthi uăsót,ăh năch

1.2 H TăNHỂNăNGUYểNăT

- H tănhơnănguyênăt ăđ căc uăt oăb iăhaiălo iăh tăprotonăvƠăn tronănênăchúngăđ cămangăđi nătíchăd ng.ăĐi nătíchăd ngăc aăh tănhơnă(Z+)ăb ngăs ăprotonătrongăh tănhơnăvƠă

b ngăs ăth ăt ăc aănguyênăt ăđóătrongăb ngăh ăth ngătu năhoƠn

- S ăkh iăχ = Z + N Z :ăS ăproton ; N :ăS ăn tron

- T ngăkh iăl ngăprotonăvƠăn tronăcóăgiáătr ăg năb ngăkh iăl ngănguyênăt

- KỦăhi uănguyênăt : Z A X ă↑íăd : Clo (1735Cl, 1737Cl )

Đồng vị: Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số

proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối của chúng khác nhau

Ví dụ:ăNguyênăt ăCloătrongăthiênănhiênălƠăh năh păc aăhaiăđ ngăv ăă1735Cl(75,53%) và

Cl

37

17 (24,47%).ăHaiăđ ngăv ănƠyăđ uăcóă17ăprotonănh ngăs ăn tronăl năl tălƠă18ăvƠă20ăh t

Doăph năl năcácănguyênăt ăhóaăh călƠăh năh pănhi uăđ ngăv ăc uăthƠnhănênătrongăth că

t ăng iătaăth ngăxácăđ nhănguyênăt ăkh iătrungăbìnhăc aăh năh păđ ngăv ă

↑íăd :ăKh iăl ngănguyênăt ătrungăbìnhăc aăcloălƠ:ăăăăăă

35.75,53 37.24, 47

35, 49100

1.3 C ăS ăC ăH CăL NGăT

1.3.1 Tínhăch tăsóngăh tăc aăcácăh tăviămô

Cu iăth ăkỷă19,ăv tălỦăh căđưăthuăđ căb ngăch ngăth cănghi măch ngăt ăánhăsángăcó tínhăch tăsóngăvƠăđ uăth ăkỷă20ăng iătaăl iăkh ngăđ nhăánhăsángăcóătínhăch tăh t

Nĕmă1924,ănhƠăbácăh căPhápăLouisădeăψroglieăđưăm ăr ngăquanăni m,ăôngăchoăr ngăt tă

c ăcácăh tăviămôă(photon,ăe,ăp,ănầ)ăđ uăcóătínhăch tăsóngăh t

Theo Planck: E h= =h c. (1.1)

Đ iăv iăh tăviămôăb tăkỳăcó kh iăl ngămăvƠăchuy năđ ngăv iăv năt căvăthìăbi uăth că(1.3) đ că

vi tăd iăd ngăt ngăquátăsau:

h

m v

ψi uăth că(1.3), (1.4) g iălƠăh ăth cădeăψroglie

1.3.2 NguyênălỦăb tăđ nh Heisenberg

Đối với các h t vi mô ngư i ta không thể xác định đồng th i chính xác c vị trí và vận tốc của h t, do đó không thể xác định quỹ đ o chuyển động của các h t vi mô

H ăth c:ăM tăh tăviămôăkh iăl ngăm,ăt căđ ăvătheo tr c t aăđ Ox

G iăx:ăSaiăs ăv ăv ătríă(ătheoătr căOx)

vx:ăSaiăs ăv năt cătheoătr căOx

 dxdydz bi uăth ăxácăsu tătìmăth yăh tăviămôătrongăkhôngăgianănƠoăđó +ăĐi uăki năhƠmăchu năhóa:ă

y x



1.4 NGUYểNăT ăM TăELECTRON

1 4.1ăPh ngătrìnhăsóngăđ iăv iănguyênăt ăhidro

Đ iăv iănguyênăt ăhidroăth ănĕngăgi aăelectronăvƠăprotonătrongănguyênăt ălƠ:

Ph ngătrìnhăsóngăSchrodingerăđ iăv iănguyênăt ăHăđ căvi tălƠ:

+ R(r) :ăPh năbánăkính,ăliênăquanăđ năă2ăs ăl ngăt ănăvƠăl

+ Y(,):ăPh năgóc,ăliênăquanăđ nă2ăs ăl ngăt ăălăvƠăml

↑i căgi iăph ngătrình t ăsóngăSchrodinger khôngăđ ăc pătrongăgiáoătrìnhănƠy.ăChúngă

ta ch ăxétăk tăqu ăgi iăph ngătrìnhăsóng ngăv iăm iătr ngătháiăv tălíăc aăelectronăđ cămôăt ă

b ngăb ăbaăs ăl ngăt :ăn,ăl,ămăhayăhƠmăsóngă( n,l ,m).ăCácăs ăl ngăt ăđ cănghiênăc uăc ăth ă

ăm căsau

1 4.2ăCácăk tăqu ăchính

Nh ngăk tăqu ăthuăđ căt ăvi căgi iăph ngătrìnhăSchrodingerăs ălƠăc ăs ăchoălíăthuy tăchungăv ăc uăt oănguyênăt ăNh ngăk tăqu ăchính:



+





2 2 2 2 2 2 2

8

r

e U

2

−

=

0)(

2

2

=+

+

r

e E h m

14

a Số lượng tử chính

- kíăhi uălƠăăn

- S ăl ngăt ăchínhănh năcácăgiáătr ănguyênăd ng:ăăănăă=ăă1,ă2,ă3,ă4ầ+∞

- S ăl ngăt ăchính dùngăđ ăxácăđ nhăm cănĕngăl ngăc aăcácăelectron trongănguyênăt ă

m Z e E

m e E

- Ng iătaăg iăm cănĕngăl ngă ngăv iăcácăeăcóăcùngă1ăgiáătr ăc aănălƠ:

S ăl ngăt ăchínhăn 1 2 3 4 5 6 7

M cănĕngăl ngăEn K L M N O P Q

- S ăl ngăt ănăcƠngăl năm cănĕngăl ngăEn càng cao

- Đ iăv iăionăgi ngăhidroăthìănĕngăl ngăc aăeletronăđ căxácăđ nhăb ngăcôngăth c:

2 2

+ăS ăl ngăt ăph ănh năcácăgiáătr ăℓ =ă0,ă1,ă2,ă3ầănăậ 1

↑íăd :ăănă=ă4 thìăs ăl ngăt ăph ănhơnăcácăgiáătr :ăăℓ = 0, 1, 2, 3

+ăNg iătaăđ tătênăchoăcácăelectronătheoăgiáătr ăs ăl ngăt ăph ăc aăl:

S ăl ngăt ăph ăℓ 0 1 2 3

Phơnăl păelectron s p d f

*ăụănghƿa:ă

+ăS ăl ngăt ăph ăđ ăxácăđ nhămômenăđ ngăl ngă M c aăelectron trongănguyênăt theo bi uă

th c:

+ Choăbi tăcácăphơnăm cănĕngăl ngătrongăl păth ăn.ă

+ Choăbi tăhìnhăd ngăc aăđámămơyăelectron

Đ ămôăt ăđ yăđ ătr ngătháiăc aăe,ăng iătaăđưăb ăsungăthêmăs ăl ngăt ăth ă4ăg iălƠăs ă

l ngăt ăspin.ăS ăl ngăt ăspinămôăt ăs ăt ăquayăc aăeăquanhătr căriêngăc aănó

16

1.4.3 Mây electron

- ( )2

,,y z x

 dxdydz t iăm tăđi măcóăt aăđ ăx,ăy,ăz bi uăth ăxácăxu tătìmăth yăelectronă

t iăđi măđó.ăCácăk tăqu ăchoăth yăs ăphơnăb ăxácăxu tătìmăth yăelectronăvƠăcácăm tăgi iăh năthuă

đ căcũngăchínhălƠăhìnhăd ngăc aăcácăorbitanănguyênăt

Hình 1.2 Hình d ngăm tăs ăcácăAOă- s, p, d

1.5 NGUYểNăT ăNHI UăELECTRON

1 5.1ăKháiăni măl p,ăphơnăl p,ăobitan nguyên t

L păngoƠiăcùngălƠăl păcóănĕngăl ngăcaoănh t,ăliênăk tăv iăh tănhơnăkémăch tăch ănh t.ă

↑ìăv y,ăd ătáchăraăkh iănguyênăt ănh t

+ă ngăv iăm tăgiáătr ăc aănăcóănăgiáătr ăs ăl ngăt ăph ăc aăℓă:ăℓ=0,ă1, 2, n-1

+ăL păth ănăcóănăphơnăl p

Víăd : n = 1ăŌăℓ=0ăŌăcóăm tăphơnăl pă1s.ă

n = 2ăŌăℓ=0;ăℓ=1Ōăcóăhaiăphơnăl pă2să2p.ă

n = 3ăŌăℓ=0;ăℓ=1;ăℓ=2Ōăcóăbaăphơnăl pă3să3pă3d

c Obitan nguyên tử ( kí hiệu AO)

+ăCácăelectronăcóăcùngătr ăs ăn,ăℓ,ămℓđ căx păvƠoăcùngăm tăobitan

+ă ngăv iăm tăgiáătr ăc aăℓăcóă(2ℓ+1)ăgiáătr ăc aămℓ : mℓă= -ℓ, ă0,ă1,ă2, ℓ.ă

+ăS ăgiáătr ăc aămℓăb ngăs ăobitanănguyênăt

↑íăd :ăphơnăl păs:ăℓ=0ăŌămℓă=0ăŌăcóă1ăobitan.ăkíăhi u:ă

phơnăl păp:ăℓ=1ăŌămℓă= -1,ă0,ă1Ōăcóă3ăobitan

phơnăl păd:ăℓ=2ăŌămℓă= -2, -1,ă0,ă1,ă2ăŌăcóă5ăobitan

phơnăl păf:ăℓ=3ăŌăămℓă= -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 có 7 obitan

1.5.2 Quyălu tăphơnăb ăcácăelectron trongănguyênăt

a Nguyên lý Pauli

18

- Nguyên lý: Trong một nguyên tử không thể có hai electron có cùng trị số 4 số lượng

tử như nhau

- Cácăh ăqu ăc aănguyênălỦăPauli

+ Trong một AO chỉ chứa tối đa 2 electron

Vì 2ăelectronăcóăcùngăn,ăℓ,ămℓ thì msph iăkhácănhau,ămƠămscóă2ăgiáătr ălƠă±ăỮănênă1ăobitanăcóăt iăđaă2ăelectron

+ Trong mỗi phân lớp chỉ chứa tối đa 2(2ℓ+1) electron

↑ìăm tăgiáătr ăℓă cóă(2ℓ+1)ăgiáătr ăc aămℓăŌăcóă(2ℓ+1)ăobitanăŌăcóă t iăđaă2(2ℓ+1)ăelectron

↑íăd :

Phơnăl păs:ăℓ=0ăŌăcóă(2.0+1)ă=ă1ăχOăŌăcóăt iăđaă2ăelectron

Phơnăl păp:ăℓ=1ăŌăcóă(2.1+1)ă=ă3ăχOăŌăt iăđaă6ăelectron

Phơnăl păd:ăℓ=2ăŌăcóă(2.2+1)ă=ă5ăχOăŌăt iăđaă10ăelectron

Phơnăl păf:ăℓ=3ăŌăcóă(2.3+1)ă=ă7ăχOăŌăt iăđaă14ăelectron

+ Trong mỗi lớp chứa tối đa 2n 2 electron

↑ìăs ăobitanătrongăm tăl pălƠă -1 2

0(2 1)

n l

 Ōăs ăelectronăt iăđaătrongăm tăl pălà 2n2

↑íăd :ă L păth ănh tănă=ă1ăcóă2 electron

L păth ăhaiănă=ă2ăcóă8 electron

L păth ăhaiănă=ă3ăcóă18 electron

b Quy tắc kinh nghiệm Klechkowsky

Đ iăv iănguyênăt ănhi uăelectronăthìănĕngăl ngăkhôngăch ăph ăthu căvƠoăs ăl ngăt ăchínhănămƠăcònăph ăthu căvƠoăs ăl ngăt ph ăℓ

Theo quy t căkinhănghi măKlechkowski th ăt ănĕng l ngăcácăobitanănguyênăt ălƠ:ăăăăăă

+ Năng lượng của các obitan nguyên tử tăng theo tổng giá trị (n+l)

+ Nếu hai obitan nguyên tử có tổng giá trị (n+l) như nhau thì obitan nào có số lượng

tử chính n lớn hơn có năng lượng lớn hơn

↑íăd :ă Phơnăl pă:ă 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p

(n+ℓ): 1+0 2+0 2+1 3+0 3+1 4+0 3+2 4+1

D aăvƠoăquyăt cătrênătaăs păx păđ căth ăt ăcácăm cănĕngăl ngăc aăcácăχOăt ăth păđ năcaoă

nh ăsau: 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f ≃5d<6p<7s<5f≃6d<7p

c Nguyên lý vững bền

Khôngăx pătheoăki u:ă

S ăphơnăb ăcácăelectronătrongăcácăphơnăl păc aănguyênăt ăCăph iălƠ

S ăphơnăb ăcácăelectronătrongăcácăphơnăl păc aănguyênăt ăN:

1.6 H ăTH NGăTU NăHOẨNăCÁCăNGUYểNăT ăHịAăH C

1.6.1 Đ nhălu nătu năhoƠn

Đ nhălu tătu năhoƠnăcácănguyênăt ăhóaăh cădoăMendeleep đ a ra nĕm 1869, ngày nay

đ nhălu tăđ c phátăbi uănh sau:

Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất t o nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần điện tích h t nhân nguyên tử

1 6.2ăNguyênăt căxơyăd ngăb ngătu năhoƠn

- Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích h t nhân nguyên tử

- Các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp vào 1 hàng ngang gọi là chu kỳ

20

- Các nguyên tố có cùng electron hoá trị được xếp vào một cột dọc gọi là nhóm

1 6.3ăC uătrúcăb ngătu năhoƠn

a Chu kỳ: Là một dãy các nguyên tố hóa học mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron

và được sắp xếp theo thứ tự tăng dần điện tích h t nhân Số lớp electron của nguyên tử nguyên

tố bằng số thứ tự của chu kỳ

Ví dụ:

C (Z = 6): 1s22s22p2cóă2ăl păelectronănênăC n mă ăchuăkỳă2 trong b ngătu năhoƠn (BTH)

- M iăchuăkỳăđ căm ăđ uăb ngăm tăkimălo iăđi năhình,ăcu iălƠăm tănguyênăt ăhalogen vƠăk tăthúcălƠăm tăkhíăhi m (tr ăchuăkỳă1)

l=1:ăăPhơnăl pă2păt ăă5B (2s22p1) đ nă10Ne (2s22p6)

+ăChuăkỳă3 (n=3) g mă8ănguyênăt ă(2ănguyênăt ăs,ă6ănguyênăt ăp)

21

Dãy nguyên tố chuyển tiếp thứ hai

ChuăkỳănƠyăcó 6 nguyênăt ăc uăhìnhăb tăth ng vìăm cănĕng l ngăc aăχOă5săvƠă4dăr tă

g nănhauălƠmăchoăelectronăchuy năgi aăcácăphơnăl p

+ Chuăkỳă6 (n=6)ăg mă32ănguyênăt

- T ngăt ăchuăkỳă5ănh ngăcóăthêmă14ănguyênăt ăh ăfăb tăđ uăt ănguyênăt ăCe,ăcácănguyênăt ănƠyăcóătínhăch tăr tăgi ngăLantanănênăđ căx pă ăchungăvƠoăm tădãy nên g iălƠădãy lantanoită(hayăcácănguyênăt ăh ălantan)ăx păphíaăd iăBTH

Chuăkỳă7ăxơyăd ng ch a hoƠnăch nh, gi ngăchuăkỳă6

Trongă32ănguyênăt ăcóăth ăcóăthì b ng th cănghi măch ăm iăth y kho ng 30 nguyênăt ătrong đóăcóăcácăχctinoită(cácănguyênăt ăh ăactini)ă(5f)ăn măphíaăd iăψTHă(gi ngăcácălantanoit)

và dưyănguyênăt ăchuy năti pă(6d)

+ Nhóm A: g măcácănguyênăt ăsăvƠăp,ăđ căđánhăs ăt ăIχăđ nă↑IIIχ

*ăSTTăc aănhómăb ngăv iăs ăelectronăhoáătr ăvƠăb ngăv iăs ăelectronăl păngoƠiăcùng

+ Nhóm B:ăG mănh ngănguyênăt ăd,ăđ căđánhăs ăt ăIψăđ nă↑IIIψ

Chú ý: + (n-1)d4ns2Ōă(n-1)d5ns1 : n aă(bán) bão hoà Ōăc uăhìnhăb n

+ (n-1)d9ns2Ōă(n-1)d10ns1 : gi ăbưoăhoƠăŌăc uăhìnhăb n

1.6.4 S ăbi năđ iătu năhoƠnăm tăs ătínhăch tăc aăcácănguyênăt ăhóaăh c

a.ăBánăkínhănguyênăt

* Theo chu kỳ, từ trái sang ph i bán kính gi m dần

- S ăgi mănƠyăth ăhi năđ căbi tărõărƠngă ăcácăchuăkỳănh ă

c aăcácănguyênăt ădăvƠăfăg iălƠăhi năt ngăcoădăhayăcoăfă(sự co Lantanoid hay Actinoit)

Ví dụ:ăCácănguyênăt ădă ăchuăkỳă4

Nguyênăt Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Bán kính,

23

- Nhóm B:ăψánăkínhănguyênăt ăc aănguyênăt ăđ uănhómăđ nănguyênăt ăth ăhaiăcóătĕng lên nh ngăt ănguyênăt ăth ăhaiăđ nănguyênăt ăth ăbaăthìăítăthayăđ iăth măchíăcóătr ngăh păkhông tĕngămƠăcònăgi măchútăít.ăNguyênănhơnălƠădoăhi năt ngăsự co Lantanoid hay Actinoit

nói trên gây ra

Ví dụ:

b ăNĕngăl ngăionăhóa

Là n ăng lượng tối thiểu cần để tách 1 electron khỏi một nguyên tử tự do tr ng thái cơ

b n thể khí Đ nhănghƿaăđ iăv iănĕngăl ngăionăhóaăth ănh t

↑íăd :ă NaŌNa+ + 1e I1 = 5,14 (eV)

A)

24

Hìnhă1.3.ăS ăbi năđ iănĕngăl ngăc aăcácănguyênăt ăc aăcácăchuăkỳ

Nhóm A, t trênăxu ngăd iănĕng l ngăion hóa I1 gi m

Đối với nhóm B thì nĕng l ngăion hóa di n raătheoăm tăquyălu tăkhôngăch tăch

Trong một chu kỳ,ăđ ăơm đi nătĕngăkhiăđiăt ătráiăsangăph i

Trong một nhóm A, điăt ătrênăxu ngăd i,ăđ ăơmăđi năgi măd n

Hình 1.4 Sự biến đổi độ âm điện của các nguyên tố của các chu kỳ

th

nh t

(kJ/mol)

25

Tính kim lo i là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ như ng electron

để tr thành ion dương (cation)

Nguyênăt ăc aănguyênăt ănƠoăcƠngăd ănh ngăelectron,ătínhăkimălo iăc aănguyênăt ăđóă

cƠngăm nh.ăVí dụ: Na (1s22s22p63s1)ăcóătínhăkimălo iăm nhăh năCl (1s22s22p63s23p5)

Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ nhận thêm electron

để tr thành ion âm (anion)

Nguyênăt ăc aănguyênăt ănƠoăcƠngăd ănh năelectron,ătínhăphiăkimălo iăc aănguyênăt ăđóă

cƠngăm nh.ăVí dụ:ăTrongăvíăd ătrênăthìăFăs ăcóătínhăphiăkimăm nhăh n

Theo chu kỳ, khi số thứ tự nguyên tố tăng lên thì tính kim lo i của nguyên tố gi m dần,

tính phi kim t ăng dần

↑ìătrongăm tăchuăkỳ,ătheoăchi uătĕngăc aăđi nătíchăh tănhơnă(t ătráiăsangăph i)ăthìănĕngăl ngăionăhóa,ăđ ăơmăđi nătĕngăd năđ ngăth iăbánăkínhănguyênăt ăgi măd nălƠmăchoăkh ănĕngănh ngăelectronăgi mănênătínhăkimălo i gi m,ăkh ănĕngănh năelectronătĕngănênătínhăphiăkimătĕng

Theo nhóm

Trong một nhóm A từ trên xuống tính kim lo i tăng dần, tính phi kim gi m dần

↑ìătheoăchi uătĕngăc aăđi nătíchăh tănhơnă(t ătrênăxu ngăd i)ăthìănĕngăl ngăionăhóa,ă

đ ăơmăđi năgi măd nă đ ngăth iăbánă kínhă nguyênăt ătĕngă nhanhă lƠmăchoă kh ă nĕngă nh ngăelectronătĕng,ănênătínhăkimălo iătĕng,ăkh ănĕngănh năelectronăgi m,ănênătínhăphiăkimăgi m

CỂUăH IăỌNăT PăCH NGăI

1.1 TrìnhăbƠyăv ăb năs ăl ngăt ăxácăđ nhătr ngătháiăc aăelectronătrongănguyênăt ă(g iătên,ăkíă

hi u,ătr ăs ,ăỦănghƿaăc aăm iăs ăl ngăt )

1.2 Phátăbi uănguyênălỦăPauliăvƠăcácăh ăqu ăc aănguyênălỦ.ăChoăvíăd ă

1.3 ↓étăl păelectronăcóăs ăl ngăt ăchínhănă=ă3.ăHưyăli tăkêăd iăd ngăb ngăcácăgiáătr ăkhácănhauăc aăbaăs ăl ngăt ăcònăl iăl,ăml, ms ngăv iăgiáătr ăs ăl ngăt ăchínhănătrên

1.4 Trongănguyênăt ănhi uăelectron,ănĕngăl ngăc aăelectronăph ăthu căvƠoănh ngăs ăl ngăt ănƠo?ăPhátăbi uăquyăt căkinhănghi măKlechkowsky

1.5 Phátăbi uăquyăt căHundăvƠăchoăvíăd ăminhăho

1.6 a Nêuăquyăt căs păx păcácănguyênăt ăhoáăh cătrongăb ngăHTTH

b.ăNêuăkháiăni măchuăkỳ,ăs ăth ăt ăc aăchuăkỳăliênăquanăđ năl păv ăelectronănh ăth ănƠo?ăCóă

m yăchuăkỳ?ăHưyăchoăbi tăs ănguyênăt ătrongăm iăchuăkỳ.ă

1.7 Hưyăchoăbi tăbánăkínhănguyênăt ,ănĕngăl ngăionăhoáăth ănh t,ăđ ăơmăđi n,ătínhăkimălo i,ătính phi kim c aăcácănguyênăt ăbi năđ iănh ăth ănƠoătrongăm tăchuăkỳ?ăTrongăm tănhómăχ?

26

LIểNăK TăHOÁăH CăVẨăC UăT OăPHỂNăT

2.1 CÁCăĐ CăTR NGăC ăB NăC AăLIểNăK TăHịAăH C

2.1.1 Nĕngăl ngăliênăk t

Năng lượng liên kết là năng lượng gi i phóng ra khi hình thành liên kết hoá học từ các nguyên tử độc lập

Nĕngăl ngăliênăk tăth ngătínhăb ngăkJ/molăho căkcal/mol.ă↑íăd :ă

Hă+ăHăăŌă H2 ; ΔH=ă- 432 kJ/mol

Taăc năphơnăbi tăhaiăquáătrìnhăsau:

- QuáătrìnhăhìnhăthƠnhăphơnăt ăt ăcácănguyênăt ăkèmătheoăs ăgi iăphóngănĕngăl ng.ăĐóălƠănĕngăl ngăhìnhăthƠnhăliênăk t

- Quáătrìnhăpháăv ăphơnăt ăđ ăt oăthƠnhăcácănguyênăt ăc năcungăc păm tănĕngăl ng.ăĐóălƠănĕngăl ngăphơnălyăliênăk t

hinh thanh lien ket

4 phan ly lien ket

4

↑ ătr ăs ătuy tăđ i,ănĕngăl ngăc aăhaiăquáătrìnhănƠyălƠănh nhauănh ngăng căd u

B ngă2.1 Giáătr ănĕngăl ngăc aăm tăs ăliênăk t

Liênăk tăχ-B Nĕngăl ngăliênăk t,ă

Tr ngăh pătrongăm tăphơnăt ăcóănhi uăliênăk tăgi ngănhauăng iătaădùngăkháiăni mănĕngăl ngăliênăk tătrungăbình.ă

↑íăd :

Liênăk tăχ-B Đ ădƠiăliênăk t, Å

28

2 2.1ăS ăhìnhăthƠnhăliênăk tăion

Khiăhaiănguyênăt ăcóăđ ăơmăđi năr tăkhácănhauă(hi uăđ ăơmăđi năgi aăchúngăΔ ≥1,77) thamăgiaăhìnhăthƠnhăliênăk tăthìăth căt ăcóăs ăchuy năh năelectronăt ănguyênăt ăcóăđ ăơmăđi nă

nh ăsangănguyênăt ăcóăđ ăơmăđi năl n.ăNguyênăt ăm tăelectronăbi năthƠnhăionăd ngă(g iălƠăcation),ăcònănguyênăt ănh n electronăbi năthƠnhăionăơmă(g iălƠăanion).ăSauăđóăcácăionămangă

đi nătíchăng căd uăđóăhútănhauăvƠăl iăg nănhau,ănh ngăkhiăđ năr tăg nănhauăgi aănh ngăionăđóăxu tăhi năl căđ yăsinhăraăb iăt ngătácăgi aăv ăelectronăc aăcácăion.ăL căđ yăđóăcƠngătĕngălênăkhiăcácăionăcƠngăg nănhau,ăđ nălúcăl căđ yăb ngăl căhút,ăcácăionăd ngăl iăvƠă ăcáchănhauă

m tăkho ngănh tăđ nh,ăkhiăđóăliênăk tăionăđ căhìnhăthƠnh vƠănĕngăl ngăc aăh ălƠăc căti u.ăTaăcóăth ăbi uădi nătrênăgi năđ ăth ănĕng

E

r

- Vậy liên kết ion được hình thành b i lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu

Cácăionăcóăth ălƠăđ năgi n,ăc uăt oăt ăcácănguyênăt ănh ăK+, Na+, F-, Cl- nh ngăcũngăcóăth ălƠăph căt păg m nhi uănguyênăt ănh ăNH4+, NO3-

29

Hai ion Na+ và Cl-hútănhauăb ngăl căhútătƿnhăđi n,ăchúngăs ăti păxúcănhauăm tăkho ngăcáchăb ngăt ngăbánăkínhăc aăhaiăion

2 2.2ăĐi uăki năđ ăt oăthƠnhăliênăk tăion

N uăliênăk tăionăđ căhìnhăthƠnhăt ăhaiănguyênăt ăt ngă ngăthìăhi uăđ ăơmăđi năgi aăhaiănguyênăt ăđóăph iăΔ ≥1,77.ăDoăđó,ănh ngăkimălo iăm nhănh ăkimălo i ki m, kimălo iăki mă

th ,ăχl ăd ăthamăgiaăt oăliênăk tăionăv iăcácăphiăkimăm nhănh ăhalogen,ăoxi

2 2.3ăĐ căđi măc aăliênăk tăion

- Liên kết ion không có tính định hướng trong không gian

- Không có tính bão hoà

ψ iăvì,ătrongăcácăh păch tăionăth ngăt năt iăd iăd ngătinhăth ăCácăionăđ căcoiănh ă

nh ngăqu ăc uăcóătr ngăđi nătíchăphơnăb ăđ uăv ăm iăh ngătrongăkhôngăgian.ăM tăionăd ngăcóătácăd ngăhútăv iănhi uăionăơmăxungăquanhăchúngăvƠăng căl i

2 2.4ăĐi năhoáătr ătrongăliênăk tăion

Đi năhoáătr ătrongăliênăk tăion cóătr ăs b ngăs ăelectronăhoáătr ămƠănguyênăt ănh ngăhayăthuăvƠo,ăd uălƠăd uăc aăionăđó

↑íăd : NaăăŌăNa+ + 1e đi năhoáătr ălƠă1+;ă

Cl + 1e Ōă Cl- đi năhoáătr ălƠă1-

2.3 LIểNăK TăC NGăHịAăTR

2 3.1ăBƠiătoánăc ăb năc aăW.ăHeilerăvƠăF.ăLondonăđ iăv iăphơnăt ăH 2

L năđ uătiênă→.ăHeilerăvƠăF.ăLondonăápăd ngăc ăh căl ngăt ăgi iăđ căbƠiătoánăH2 ThƠnhăcôngănƠyăt oăc ăs ăchoăvi căxơyăd ngăthuy tăValence Bond (VB).ăCácăk tălu năc aăbƠiătoán này là:

+ăPhơnăt ăH2đ căhìnhăthƠnhăt ă2ănguyênăt ăhiđroăkhiă2ăelectronăhoáătr ăc aăchúngăcóăspinăng căchi uănhau.ăKhiăđóănĕngăl ngăc aăphơnăt ăhiđroăth păh năt ngănĕngăl ngăc aă2ănguyênăt ăđ căl p

30

+ăĐ ăhìnhăthƠnhăliênăk tăgi aăhaiănguyênăt ăHătrongăphơnăt ăhiđro,ăhaiăobitană1săc aă2ănguyênăt ăHăxenăph ăv iănhauăt oăraăvùngăxenăph ăgi aă2ăh tănhơnănguyênăt ă↓ácăsu tăcóăm tă

c aăcácăelectronăt pătrungăch ăy uă ăkhuăv căgi aă2ăh tănhơn.ă↑ìăv y,ăngoƠiăl căđ yăt ngăh ă

gi aă2ăprotonăvƠă2ăelectronăcònăcóăl căhútăgi aăcácăelectronăv iăhaiăh tănhơnăh ngăv ătơmăphơnă

t ăKhiăhaiăh tănhơnăcóăkho ngăcáchăd = 0,74A0,ăcácăl căhútăvƠăl căđ yăcơnăb ngănhau,ălúcăđóăliênăk tăđ căt oăthƠnhăb n

2 3.2ăN iădungăc ăb năc aăthuy tăliênăk tăc ngăhóaătr ă(thuy tăVB)

+ Liên kết cộng hoá trị được hình thành do sự ghép đôi 2 electron độc thân của 2 nguyên

tử liên kết có spin trái dấu nhau Cặp electron này là chung của c hai nguyên tử liên kết + Sự hình thành cặp electron chung là kết qu của sự xen phủ giữa 2 obitan nguyên tử (hay hai đám mây electron) của hai nguyên tử liên kết Liên kết t o ra sẽ càng bền vững khi sự xen phủ giữa hai obitan càng lớn

+ Các liên kết cộng hoá trị có tính định hướng, nghĩa là chúng được phân bố theo phương sao cho phù hợp với cấu hình không gian của phân tử

+ Liên kết cộng hóa trị có tính định vị, nghĩa là cặp electron liên kết được phân bố vùng không gian bao phủ giữa hai h t nhân của hai nguyên tử liên kết

2 3.3ăS ăhìnhăthƠnhăphơnăt ăliênăk tăc ngăhóaătr ă

Ví dụ 1:ăs ăhìnhăthƠnh phơnăt ăPH3theoăthuy tă↑ψă

+ Viết cấu hình electron của các nguyên tử

P(Z=15): [Ne]3s23p3

H(Z=1): 1s1

+ Các orbitan chứa electron độc thân sẽ lần lượt xen phủ với nhau để t o thành liên kết

M iăorbitanăpăc aăPăs ăliênăk tăv iăm tăorbitană1săc aăHăt oăthƠnhă3ăliênăk tăP-H

31

Góc HPH = 900(gócălỦăthuy tătheoă↑ψ)

Th cătêăgócăăHPH = 930 (gócăth cănghi m)

Gócăth cănghi măl năh năgócălỦăthuy tă30,ălƠădoăs ăđ yănhauăc aăcácă

nguyênăt ăHăvƠăc aăcácăđôiăelectronăthamăgiaăliênăk t

Ví dụ 2: Gi iăthíchăc uătrúcăphơnăt ăH2Sătheoăthuy tă↑ψ

2.3.4 Đi uăki năđ ăt oăthƠnhăliênăk tăc ngăhoáătr

Đ ăt oăthƠnhăliênăk tăc ngăhoáătr ăthìă2ănguyênăt ăliênăk tăv iănhauăph iăcóăhi uăđ ăơmă

↑íăd :ăTrongăphơnăt ăHClăthìăc păelectronăchungăl chăv ăphíaăclo

2.3.5 Liênăk tăph iătrí (Liên kết cho - nhận)

- LƠăliênăk tăc ngăhóaătr ănh ngătrongăđóăc păelectronăchungădoăm tănguyênăt ăđóngăgópă(th ngădùngămũiătênŌăđ ăch ăliênăk tăchoă- nh n)

Ví dụ :

P

H

HH

x

y

z

32

N H

H

+ H+ H O

H H

+

H H

+

(H3O+)

Đi nătíchăd ngătr ăthƠnhăđi nătíchăchungăc aăc ăionăH3O+ vƠăc aăc ăionăNH4+ ch ăkhôngăthu cănguyênăt ăhiđroănƠoăc

2.3.6 Hoáătr ăc aănguyênăt ătrongăliênăk tăc ngăhoáătr ă

+ Hóaătr ăc aăm tănguyênăt ătrongăh păch tăc ngăhóaătr ăg iălƠăc ngăhóaătr ăvƠăb ngăs ăliênăk tă

c ngăhóaătr ămƠănguyênăt ăc aănguyênăt ăđóăt oăraăđ căv iăcácănguyênăt ăkhácătrongăphơnăt

↑íăd :ăTrongăc uăt oăphơnăt :ăH-O-H nguyênăt ăoxiăcóă2ăliênăk tăc ngăhóaătr ;ănguyênăt ăOăcóă

hóaătr ă2,ăm iănguyênăt ăHăcóăm tăliênăk tăc ngăhóaătr ;ăNguyênăt ăHăhóaătr ă1

T ngăt ăc uăt oăc aăphơnăt ăHNO3 là:

Trongăphơnăt ănguyênăt ăNăcóă4ăliênăk tănênăhóaătr ăc aănguyênăt ăNăb ngă4

+ Ng iătaăcóăth ăd ăđoánăc ngăhoáătr ăc aănguyênăt ăd aăvƠoăs ăelectronăđ căthơnăc aănguyênă

t ănguyênăt ăđóă ătr ngătháiăc ăb năho cătr ngătháiăkíchăthích.ă

Víăd :

17Cl: 1s22s22p63s23p5 Ōăcóă1ăelectronăđ căthơnă ătr ngătháiă

c ăb n,ănênăc ngăhoáătr ă1ăăăăăăăăăă

8O: 1s22s22p4 Ōăcóă2ăelectronăđ căthơnănên c ngăhoáătr 2 6C:ăTr ngătháiăc ăb n:ă1s 22s22p2 Ōăcóă2ăelectronăđ căthơnănên c ngăhoáătr

c aăcacbonăb ngă2

Tr ngătháiăkíchăthích:ăă1s22s12p3 Ōăcóă4ăelectronăđ căthơnăŌăc ngăhoáătr 4

2.3.7 Cácăki uăxenăph ăobitanănguyênăt

33

s s

- Cácăorbitanălaiăhóaăcũngăcóăkh ănĕngăt oăthƠnhăliênăk t 

b Liên kết π

- HìnhăthƠnhădoăs ăxenăph ăbênăc aă2ăorbitan

- ↓ yăraăkhiăcóăs ăxenăph :ăp-p, p-d, d-d

- Ch ăx yăraăgi aă2ăorbitanăthu năkhi tă(ch aăthamăgiaălaiăhóa)

- Cóăm tăph ngăđ iăx ng

- M căđ ăxenăph ăb nănh ăh năsoăv iăxenăph ătr cănênăliênăk tăπăkémăb năh năliênăk tă

+ăLiênăk tăđôiăg mă1ăliênăk tă vƠă1ăliênăk tă

CH2 = CH2 +ăLiênăk tăbaăg mă1ăliênăk tă vƠă2ăliênăk tă

CHă≡ăCH

Trongăphơnăt ăCH4cóă4ăliênăk tăσ,ăđóălƠ:ă1ăliênăk tăσ cóăd ngăxenăph ăobitanăs-s; 3 liên

k tăσ xenăph ăs-px; σ s-py; σ s-pz.ăNh ăv y,ătrongăphơnăt ăCH4ph iăcóă2ălo iăliênăk tăkhácănhauălƠă:ă1ăliênăk tăs-săvƠă3ăliênăk tăs-p.ăTuyănhiênăth căt :ă4ăliênăk tăl iăgi ngănhauăv ăđ ădƠiăliênă

k t,ănĕngăl ngăliênăk t.ăĐi uăđóăch ngăt ătr căkhiăt oăthƠnhăliênăk t,ă4ăχOăc aănguyênăt ăCăđưăcóăs ălaiăhoáăt oăthƠnhă4ăχOălaiăhoáăgi ngănhau

2 4.2 Nội dung thuyết lai hoá

+ Sự lai hóa giữa các obitan nguyên tử của một nguyên tử là sự tổ hợp tuyến tính n obitan nguyên tử có mức năng lượng gần bằng nhau, thích hợp để được n obitan lai hóa, thuận lợi hơn cho việc hình thành liên kết

+ Tr ng thái lai hóa là tr ng thái suy biến Các AO lai hoá nói chung có hình d ng, kích thước, năng lượng như nhau, chúng chỉ khác nhau cách định hướng trong không gian

+ Các AO lai hóa có tính định hướng m nh Chúng kéo dài về một hướng nhiều hơn so với obitan nguyên tử thuần khiết nên t o ra được liên kết bền vững hơn

+ Tr ng thái lai hóa của một nguyên tử được coi là tr ng thái kích thích của nó Muốn chuyển từ tr ng thái cơ b n sang tr ng thái lai hóa cần ph i tiêu tốn năng lượng - năng lượng kích thích Năng lượng này được bù trừ b i năng lượng thoát ra khi liên kết được hình thành

2 4.3ăM tăs ăd ngălaiăhoá

a Lai hóa sp

LƠăs ăt ăh păc aă1ăorbitanăsăv iă1ăorbitanăpăt oăthƠnhă2ăorbitanălaiăhóaăspă( )ăđ nhă

h ngăv iănhauăm tăgócă1800

35

Be (Z=4) : 1s22s2

orbitan lai hóa mang 1e độc thân

Dùngăđ ăgi iăthíchăđ căc uătrúcăc aăphơnăt :ăψ↓3v iă↓ălƠăcácăHalogenăvƠăC2H4

Ví dụ:ăGi iăthíchăc uătrúcăphơnăt ăψCl3

B(Z=5): 1s22s22p1

Dùngă 1ă orbitană să t ă h pă v iă 2ă

orbitanăpăt oăthƠnhă3ăorbitanălaiăhóaăsp2

M iăorbitanămangăm tăelectronăđ căthơnă

s ăcheăph ăv iă3ăorbitanăpăc aă3ănguyênăt ă Clăt oăthƠnhă3ăliênăk tăB-Cl

c Lai hóa sp 3

LƠăs ăt ăh pă1ăorbitanăsăt ăh păv iă3ăorbitanăpăt oăthƠnhă4ăorbitanălaiăhóaăsp3đ nhăh ngă

v iănhauăt ătơmăđ nă4ăđ nhăc aăt ădi năđ u.ă

2S

lai hoa

M iăorbitanălaiăhóaăsp3mangă1ăelectronăđ căthơnăs ăcheăph ăv iăorbitană1săc aănguyênă

t ăHăt oăthƠnhă4ăliênăk tăC-H.ăPhơnăt ăCH4cóăc uătrúcăt ădi năđ u,ăgócăliênăk tălƠ:ă109028Ẳ

2.5 Đ ăPHỂNăC CăC AăLIểNăK Tăậ Đ ăPHỂNăC CăC AăPHỂNăT

2.5.1 Độ phân cực của liên kết

Khiăhaiănguyênăt ăχ,ψăcóăđ ăơmăđi năkhácănhauăliênăk tăv iănhauăchoăliênăk tăc ngăhóaă

tr ăphơnăc căthìăc păelectronăchungăs l chăv ăphíaănguyênăt ăcóăđ ăơmăđi năl năh nă(gi ăs ăχ)ăthìă ăphíaăχăcóăd ăđi nătíchăơmăvƠăphíaăψăcóăd ăđi nătíchăd ngănghƿaălƠăhaiăđ uăc aăphơnăt ătíchăđi năb ngănhauănh ngăng căd uănhauă(ăχ- - B+).ăKhiăđóăxu tăhi năm tămômenăl ngăc c

v i =qd

(ăth ngăh ngăt ăd ngăsangăơm)

qă:ălƠăgiáătr ătuy tăđ iăc aăđi nătíchăqăc aăm iătơmăđi nătích

d:ălƠăkho ngăcáchăgi aătơmăc aăđi nătíchăd ngăvƠătơmăc aăđi nătíchăơm

Đ năv ăc aămomenăl ngăc călƠăDebyeă(D)ă

C*

37

2.5.2 Đ ăphơnăc căc aăphơnăt

Trongăphơnăt ăđaănguyênăt ,ăđ ăphơnăc căphơnăt ăđ cătínhăb ngăt ngăvect ăđ ăphơnă

*Giáătr ăc aămomenăđ căxácăđ nhăb ngăth cănghi m

2.6 M TăS ăLIểNăK TăY UăGI AăCÁCăPHỂNăT

2.6 1ăLiênăk tăhiđro

a Khái niệm

LƠăm tălo iăliênăk tăy uăđ căhìnhăthƠnhăkhiănguyênăt ăHăđưăthamăgiaăliênăk tăc ngăhoáă

tr ăv iăm tănguyênăt ăcóăđ ăơmăđi năl n l iăt ngătácăv iăm tănguyênăt ăơmăđi năkhácăcóăc păelectronăch aăliênăk t

+ăψi uădi năliênăk tăhidro: AX-H Y, X, Yăth ngălƠăF,ăO,ăN.ă ăYăcóăítănh tăm tăc păelectronă

+ Liênăk tăhiđroăn iăphơnăt : Liênăk tăhiđroăcònăt năt iătrongăn iăb ăm tăphơnăt

d nh hưởng của liên kết hiđro đến tính chất của các chất

+ LƠmătĕngănhi tăđ ăsôi,ănhi tăđ ănóngăch y,ănhi tăhoáăh i,ănhi tădung,ăđ ătanăc aăcácă

ch tătrongăn c

+ăGơyăraăs ăbi năđ iăb tăth ngăkh iăl ngăriêngăc aăn c

+ăLƠmăgi măđ ăđi năliăc aăc aăaxit

+ă nhăh ngăđ năs ăhoƠătanăl nănhauăc aăch tăl ng

+ăLiênăk tăhiđroăgi ăvaiătròăquanătr ngătrongăho tăđ ngăs ngăc aăc ăth ăsinhăv t

↓u tăhi nă ăphơnăt ăkhôngăphơnăc căti năđ năg năphơnăt ăphơnăc c.ăDoătácăd ngăc aă

đi nătr ngăgơyăraăb iăl ngăc căc aăphơnăt ăphơnăc c,ăphơnăt ăkhôngăphơnăc căb ăc mă ngă

đi năvƠăxu tăhi năl ngăc căph nă ng.ăKhiăđóăcácăl ngăc căl iăhútănhauăb iăl căđ nhăh ng.ă

L căc mă ngăcƠngăl năkhiăphơnăt ăphơnăc căcóăµăcƠngăl n

+ L căkhu chătán

Trongăphơnăt ,ăcácăelectronăchuy năđ ngăliênăt c,ăcácăh tănhơnădaoăđ ngăquanhăv ătríăcơnăb ng.ăCóăth iăđi m,ăs ăchuy năđ ngăvƠădaoăđ ngăđóălƠmăl chăs ăphơnăb ăđi nătíchăơmăvƠă

d ngăraăkh i v ătríăcơnăb ng,ălƠmăxu tăhi năl ngăc căt măth i.ăCácăl ngăc cănƠyăt ngătácă

v iănhauăt oăraăl căkhu chătán

CỂUăH IăỌNăT PăCH NGăII

2.1 Nêuăcácăđ cătr ngăc ăb năc aăliênăk tăhoáăh c.ăChoăvíăd ăminhăho

2.2 TrìnhăbƠyăliênăk tăion:ăđi uăki n,ăquáătrìnhăhìnhăthƠnh,ătínhăch t,ăđ căđi m,ăcáchătínhăđi năhoáătr

2.3 Nêuăn iădungăc aăthuy tăliênăk tăc ngăhoáătr

2.4 Nêuăcáchătínhăc ngăhoáătr ăc aăcácănguyênăt ă ătr ngătháiăc ăb năvƠătr ngătháiăkíchăthích.ă

2.5 a.ăTrìnhăbƠyăn iădungăthuy tălaiăhoá

b.ăTrìnhăbƠyăcácăki uălaiăhoáăsp,ăsp2 và sp3.ăChoăvíăd

2.6 Liênăk tăhidroălƠăgì?ăLiênăk tăhidroă nhăh ngănh ăth ănƠoăđ nătínhăch tăc aăcácăch t?

40

HI Uă NGăNHI TăC AăQUÁăTRỊNHăHOÁăH C

3.1 M TăS ăKHÁIăNI MăC ăB N

3 1.1ăH ă

- ảệ nhiệt động (hay gọi tắt là hệ) là t păh păm tăs ăl năcácăph năt ăđ cănghiênăc u,ăph năcònă

l iălƠămôiătr ng

Một số hệ thư ng gặp:

+ ảệ h : lƠăh ătraoăđ iăc ăch tăvƠănĕngăl ngăv iămôiătr ng

+ ảệ kín: lƠăh ăkhôngătraoăđ iăch tănh ngătraoăđ iănĕngăl ngăv iămôiătr ng.ăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăă + ảệ cô lập: lƠăh ăkhôngătraoăđ iăc ăch tăvà nĕngăl ngăv iămôiătr ng

+ ảệ dị thể lƠăh ăg măhaiăhayănhi uăph năkhácănhauăv ătínhăch tăv tălỦăvƠăhoáăh căđ căphơnă

cáchănhauăb ngănh ng b ăm tăphơnăchia,ăm iăph năđóăđ căg iălƠăm tăpha.ăH ăd ăth ălƠăh ăg măhaiăhayănhi uăpha

+ ảệ đồng thể lƠăh ăch ăcóăm tăpha.ăăăăă

3.1.2ăTr ngăthái

M tăh ăcóăth ăt năt iă ănh ngătr ngătháiăkhácănhau,ăm iătr ngătháiăc aăh ăđ cămôăt ă

b ngăm tăs ăcácăthông s ătr ngătháiă(đoăđ căb ngăth cănghi m)ănh ăT,ăP,↑,ầT ăcácăthôngăs ă

tr ngătháiăng iătaăl păđ cănh ngăđ iăl ngăbi năđ iăm iădùngăđ ăđ cătr ngăchoătr ngătháiăc aă

h ăđóălƠăhƠmătr ngătháiănh ăH,S,G,ăầHƠmătr ngătháiăkhôngăđoăđ căb ngăth cănghi mămƠă

đ cătínhătoánăquaăthôngăs ătr ngăthái.ăHƠmătr ngătháiăch ăph ăthu căvƠoătr ngătháiăc aăh

3.1.3 Quá trình

- Quá trình lƠăt păh păcácăgiaiăđo năbi năđ i,ăchuy năh ăt ătr ngătháiănƠyăsangătr ngătháiăkhácăvƠăđ căđ cătr ngăb ngăcácăthôngăs ăquáătrìnhănh ănhi tă(Q) và công (A)

- Một số quá trình thư ng gặp:

+ Quá trìnhăx yăraă ăápăsu tăkhôngăđ iă(Pă=ăconst)ăđ căg iălƠăquá trình đẳng áp

+ăQuáătrìnhăx yăraă ăth ătíchăkhôngăđ i (V = const)ăđ căg iălƠăquá trình đẳng tích

+ăQuáătrìnhăx yăra ănhi tăđ ăkhôngăđ iă(Tă=ăconst)ăđ căg iălƠăquá trình đẳng nhiệt

+ăQuáătrìnhătrongăđóăh ăbi năđ iăquaăm tălo tăcácătr ngătháiăr iăl iătr ăv ătr ngătháiăbanăđ uăg iă

là quá trình kín

3.2 N IăNĔNG,ăENTANPI,ăHI Uă NGăNHI TăC AăQUÁăTRỊNH