LIÊN KẾT TRONG TINH THỂ KẾ THỂ ppt

Là loại liên kết xuất hiện giữa các phân tửCó thể xuất hiện ở những khoảng cách tương đối lớn Có năng lượng nhỏ E = 1 ÷2Kcal/mol Có tính không chọn lọc và không bão hòa Có tính cộng

+ Lực Van der Waals

Khi lực hút lớn hoặc cân bằng với lực đẩy thì liên kết xuất hiện

Để đạt tới trạng thái bền vững

Độ bền liên kết E lk =436kJ/mol Chiều dài liên kết d(H 2 )= 74pm

Liên kết Hidrogen ~ 12 - 16

Liên kết cộng hóa trị ~ 100 -1000

Bản chất của lk là tương tác tĩnh điện

Tương tác khuyếch tán

Tương tác cảm ứng

Tương tác định hướng

Là loại liên kết xuất hiện giữa các phân tử

Có thể xuất hiện ở những khoảng cách tương đối lớn

Có năng lượng nhỏ E = 1 ÷2Kcal/mol

Có tính không chọn lọc và không bão hòa

Có tính cộng

Ví dụ: Mạng tinh thể He , Xe, CO 2 ở thể rắn

Liên kết giữa nguyên tử H+ với ng tử có kích thước nhỏ độ âm điện mạnh như: F, O , N

 Những ion dương ở nút mạng tinh thể

 Các electron hóa trị tự do chuyển động hỗn loạn trong toàn bộ tinh thể → biển electron

Liên kết CHT hình thành bằng cách góp chung electron+ Năng lượng liên kết lớn

+ Nhiệt độ nóng chảy cao

Ví dụ: mạng tinh thể kim cương, silic

 Liên kết ion hình thành do sự tương tác tĩnh điện giữa các ion trái dấu.

 Trong các hợp chất ion, các ion dương và âm sắp xếp thành một mạng lưới tinh thể vững chắc

Không định hướng

Không bão hòa

Phân cực rất mạnh

 Dẫn điện kém ở trạng thái rắn nhưng dẫn điện tốt ở

trạng thái nóng chảy hay dung dịch

 Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi khá cao

 Tinh thể rắn, giòn

 Dễ tan trong các dung môi phân cực (H2O)

 Nguyên tắc sắp xếp các ion đặc khít nhất

trái dấu (số phối trí).

Kiểu lập phương tâm khối

số phối trí là 8

CsCl, CsBr, CsI

732 ,

0 r

0 r

r 411

0 r

r 225

Ion Ion dương và

ion âm

NaCl Cấu trúc có đối xứng lập

phương, số phối trí thường là 6 hoặc 8

Rắn, giòn, nhiệt độ nóng chảy cao Thường hòa tan trong dung môi phân cực Cách điện Dẫn điện ở trạng thái nóng chảy.

CHT Nguyên tử Kim

cương

Lập phương Rắn, nhiệt độ nóng chảy cao,

không tan trong hầu hết dung môi Cách điện hoặc bán dẫn.

Kim loại Nguyên tử Cu Có thể có ba loại cấu

trúc

số phối trí : 8 hoặc 12

Rắn, nhiệt độ nóng chảy cao,

dễ dát mỏng, dễ kéo sợi, có ánh kim.

Phân tử Phân tử hoặc

nguyên tử khí trơ

CO 2 Ne

Cấu trúc phụ thuộc vào cấu

tạo phân tử

Mềm, nhiệt độ nóng chảy thấp Tan được trong dung môi

phân cực và không phân cực.

MX (tinh thể ion ) →M+(khí) + X- (khí) H=U MX

Công thức Kapustinski (lk ion thuần túy)

a c

a c

MX

r r

A n Z

.

Z U





Khi lk có phần cộng hóa trị tương đối lớn thì

công thức này không còn chính xác.

MX (tinh thể ion ) →M (khí) + X (khí) H = U MX

Năng lượng mạng tinh thể U của một hợp chất ion là năng lượng được phóng thích trong quá trình hình thành 1 mol tinh thể từ những ion riêng rẽ

Độ bền mạng tinh thể Khả năng hòa tan

Nhiệt độ sôi Nhiệt độ nóng chảy

Tinh thể NaF NaCl NaBr NaI

Tương tác giữa một cation với các anion xung quanh:

Nếu tính cho 1 mol của chất đó:

Các số trong dấu [ ] tạo thành một dãy giới hạn, là một hằng số, được gọi là hằng số Madelung (A) Hằng số Madelung đặc trưng cho mạng tinh thể của chất rắn

(

z z e

AN U

o o

b a

1 4

U : Năng lượng mạng tinh thể

A : hằng số Madelung của tinh thể

Kiểu cấu trúc Hằng số Madelung A

Kiểu mạng A CN Công thức A / v

Sphalerit (ZnS) 1,638 (4,4) AB 0,819 Wurtzit (ZnS) 1,641 (4,4) AB 0,821 Fluorit (CaF2) 2,519 (8,4) AB2 0,840 Rutil (TiO2) 2,408 (6,3) AB2 0,803 Corindon (Al2O3) 4.172 (6,4) A2B3 0.83

Tỉ số A/  gần như không đổi trong các tinh thể ion

U =  287,2 (1  )(kcal/mol)

c

a r r

0,345



c a

a c

r r

z z



 

za, zc là hóa trị của cation và anion,

ra, rc là bán kính của cation và anion,

 là số các ion trong đơn vị công thức

OH- O

Mg2+ 3006 3791

Al3+ 5627 15916

Tính năng lượng mạng tinh thể của NaF

Xét phản ứng tạo NaF từ đơn chất:

Na (rắn) + 1/2F 2 (khí) → NaF (tinh thể)

Các dạng năng lượng trong chu trình cho NaF:

1 Nhiệt tạo thành NaF (nhiệt phản ứng) : ΔH f

2 Nhiệt thăng hoa Na (sublimation): S

3 Năng lượng ion hóa Na tạo cation (ionisation