NĂNG LƯỢNG ION HÓA Năng lượng ion hóa phụ thuộc: • Điện tích hạt nhân Z • Số lượng tử chính n • Mức độ chắn của các e ở những lớp trong với hạt nhân • Mức độ xâm nhập của e bên ngoài v
Trang 1BÀI 1 (BUỔI 2) PHÂN LOẠI VÀ TÍNH CHẤT
CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ
Bài giảng dành cho dược sĩ chính quy năm 1
Trang 21 CHẤT
• Chất: đồng nhất ( tính chất trong toàn bộ đều như nhau )
và có thành phần xác định
Vd: muối ăn, nước cất, khí carbonic
• Dầu hỏa có được gọi là chất không?
Dầu hỏa tuy đồng nhất nhưng chứa nhiều chất có tính
chất khác nhau và có thể tách riêng nên gọi là hỗn hợp
• Nguyên tử cùng loại cấu tạo nên đơn chất, vd: O2
• Nguyên tử khác loại cấu tạo nên hợp chất, vd: CO2
Trang 33 NĂNG LƯỢNG ION HÓA
• Năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử là năng
lượng tối thiểu cần để tách 1 e ra khỏi nguyên tử khí và
do đó biến nguyên tử thành ion khí
3 NĂNG LƯỢNG ION HÓA
Năng lượng ion hóa phụ thuộc:
• Điện tích hạt nhân Z
• Số lượng tử chính n
• Mức độ chắn của các e ở những lớp trong với hạt nhân
• Mức độ xâm nhập của e bên ngoài vào các obitan bên
Trang 43 NĂNG LƯỢNG ION HÓA
=> Lực hút của hạt nhân với e giảm ( hằng số chắn S)
3 NĂNG LƯỢNG ION HÓA
• Trong 1 chu kỳ: vd: chu kỳ 1 và chu kỳ 2
1s 2 2s 2 2p 1
1s 2 2s 2 2p 2
1s 2 2s 2 2p 3
1s 2 2s 2 2p 4
1s 2 2s 2 2p 5
1s 2 2s 2 2p 6
Nguyên tử H He
Trang 53 NĂNG LƯỢNG ION HÓA
• Trong 1 phân nhóm chính:
Bảng: năng lượng ion hóa của các nguyên tố cùng nhóm
IA IIA VIA VIIA
• Ái lực e của 1 nguyên tử là năng lượng của quá trình
nguyên tử đó ( ở trạng thái khí) kết hợp thêm 1e để biến
thành ion âm
• Ký hiệu: E ( eV )
X + 1e X- E
Trang 6• Ái lực e nhỏ nhất là các nguyên tố có cấu hình bền
vững: bão hòa, nửa bão hòa
Trang 7• Độ âm điện của một nguyên tố là khả năng của nguyên
tử nguyên tố đó ở trong phân tử hút electron về phía
nó
• Ký hiệu: (eV)
Trang 9• Bản chất của nguyên tử liên kết với nó
không nên nói độ âm điện của một nguyên tố nói chung
mà cần nói độ âm điện của nguyên tố trong hợp chất
7.1 Các đặc trưng cơ bản của liên kết hóa học
7.2 Các loại liên kết hóa học
- Liên kết ion
- Liên kết cộng hóa trị
- Liên kết hydro
Trang 107 LIÊN KẾT HÓA HỌC
7.1 Các đặc trưng cơ bản của liên kết hóa học
• Năng lượng liên kết (E)
• Độ dài liên kết
• Góc liên kết
• Momen lưỡng cực của phân tử
7 LIÊN KẾT HÓA HỌC
7.1.1.Năng lượng liên kết (E)
• Năng lượng tương ứng với quá trình phá vỡ liên kết đó
và thành nguyên tử ở thể khí
Vd: H2 (k) H (k) + H (k) H = 104,2 kcal/mol
• Năng lượng liên kết càng lớn thì phân tử càng bền
Trang 117 LIÊN KẾT HÓA HỌC
7.1.2 Độ dài liên kết: độ dài giữa 2 tâm của 2 nguyên tử
tham gia liên kết Độ dài liên kết được tính bằng nm
hoặc Ǻ
7.1.3 Góc liên kết: góc tạo bởi 1 nguyên tử liên kết trực
tiếp với 2 nguyên tử khác trong phân tử
7 LIÊN KẾT HÓA HỌC
cực của liên kết
Vd: phân tử không phân cực: 2 nguyên tử tham gia liên
kết có độ âm điện giống nhau
H2 , N2 , F2 Vd: phân tử phân cực: 2 nguyên tử tham gia liên kết có
Trang 12• 0,0 – 0,4: liên kết cộng hóa trị không phân cực
• 0,4 – 1,7: liên kết cộng hóa trị phân cực
• 1,7: liên kết ion
Trang 137.2.1 Liên kết ion
• Liên kết ion là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh
điện giữa các ion mang điện tích trái dấu
• Liên kết ion còn được gọi là liên kết dị cực
Vd: phân tử NaCl, e được chuyển từ Na sang Cl để tạo
Trang 147.2.1 Liên kết ion
Đặc điểm của liên kết ion
• Mỗi ion tạo ra điện trường quanh nó liên kết ion xảy
ra theo mọi hướng
• Không bão hòa: mỗi ion có thể liên kết được nhiều ion
xung quanh nó
• Liên kết rất bền
Hình Tinh thể NaCl
7.2.2 Liên kết cộng hóa trị
• Liên kết được tạo thành bằng cách nguyên tử đưa ra
những e hóa trị của mình để tạo thành 1, 2 hay 3 cặp e
dùng chung giữa hai nguyên tử
Trang 157.2.2 Liên kết cộng hóa trị
• Nếu cặp e dùng chung thuộc về 2 nguyên tử với mức độ
như nhau liên kết cộng hóa trị không phân cực
Vd: H2, Cl2
• Nếu cặp e dùng chung một phần nào dịch về 1 trong 2
nguyên tử liên kết liên kết cộng hóa trị phân cực
Vd: HCl
7.2.2 Liên kết cộng hóa trị
Liên kết cho – nhận ( liên kết phối trí): cặp e dùng
chung của liên kết cộng hóa trị không phải do 2 nguyên
tử góp chung mà chỉ do 1 nguyên tử đưa ra
Ký hiệu: dấu mũi tên
+
Trang 167.2.2 Liên kết cộng hóa trị
7.2.2.1 Thuyết liên kết hóa trị của Valence Bond (VB)
• Liên kết cộng hóa trị hình thành do sự xen phủ của 2 obitan,
trong đó có 2e có spin trái dấu
• Hóa trị của nguyên tố bằng số e độc thân của nguyên tử ở
trạng thái cơ bản hay kích thích
Trong trường hợp chung, khả năng tham gia liên kết cộng
hóa trị cực đại của 1 nguyên tố bằng tổng obitan nguyên tử
hóa trị của nó
• Liên kết cộng hóa trị càng bền khi độ che phủ của các
obitan nguyên tử càng lớn Độ che phủ phụ thuộc: kích
thước, hình dạng của obitan, hướng che phủ và kiểu che
phủ giữa chúng
7.2.2 Liên kết cộng hóa trị
7.2.2.1 Thuyết liên kết hóa trị của VB
• Liên kết : obitan xen phủ dọc theo trục liên kết
p - p
Trang 177.2.2.1 Thuyết liên kết hóa trị của VB
• Liên kết : xen phủ các obitan hóa trị về hai phía của
hai trục nối giữa hai hạt nhân của nguyên tử tương tác
Trang 187.2.2 Liên kết cộng hóa trị
7.2.2.1 Thuyết liên kết hóa trị của VB
Hóa trị của các nguyên tố: được tính bằng số e độc thân
trong nguyên tố đó (ở trạng thái cơ bản hay kích thích)
7.2.2.2 Hiện tượng lai hóa obitan nguyên tử
Giải thích sự hình thành phân tử CH4 trên cơ sở thuyết VB:
+1 liên kết s-s : không có hướng, góc HCH = 120o14’
Tuy nhiên thực nghiệm cho thấy góc liên kết là 109o 28’, 4 góc
liên kết bằng nhau và có năng lượng như nhau
=> Hiện tượng lai hóa obitan nguyên tử
Trang 197.2.2 Liên kết cộng hóa trị
7.2.2.2 Hiện tượng lai hóa obitan nguyên tử
• Khi tạo thành liên kết, các e hóa trị của một nguyên tử không
tham gia một cách riêng rẽ mà các obitan nguyên tử của
chúng tổ hợp với nhau tạo thành những tổ hợp tốt nhất để có
thể tạo thành liên kết bền hơn
• Hiện tượng tổ hợp giữa các obitan trong một nguyên tử gọi là
hiện tượng lai hóa
• Những obitan lai hóa của một nguyên tử có kích thước và
hình dạng hoàn toàn giống nhau, chỉ khác nhau về phương ở
trong không gian
Trang 207.2.2 Liên kết cộng hóa trị
Các kiểu lai hóa
- Lai hóa sp: 1 (s) + 1 (p) 2 (sp) làm với nhau một góc
Trang 217.2.2 Liên kết cộng hóa trị
• Lai hóa sp 2: 1 (s) + 2 (p) 3 (sp2) giống nhau, có trục
cùng nằm trong mặt phẳng và làm với nhau các góc
120o
7.2.2 Liên kết cộng hóa trị
- Lai hóa sp 2 : 1 (s) + 2 (p) 3 (sp2)
Vd: sự hình thành phân tử BF3
Trang 227.2.2 Liên kết cộng hóa trị
• Lai hóa sp 3 : 1 (s) + 3 (p) 4 (sp3) giống nhau về kích
thước và hình dạng và hướng tới 4 đỉnh của một tứ diện
đều mà tâm là hạt nhân nguyên tử
7.2.2 Liên kết cộng hóa trị
- Lai hóa sp 3 : 1 (s) + 3 (p) 4 (sp3)
Trang 237.2.2 Liên kết cộng hóa trị
Hình: Các kiểu lai hóa
• Hình dạng các kiểu lai hóa obitan
+ tăng nhiệt độ nóng chảy
+ tăng nhiệt độ sôi
+ giảm độ điện ly
Trang 258 PHẢN ỨNG HÓA HỌC
8.2.1 Phản ứng trao đổi
• Phản ứng xảy ra không có sự chuyển e từ chất này sang
chất khác nên không làm biến đổi số oxy hóa của các
• Phản ứng có sự chuyển e từ chất này sang chất khác
nên làm biến đổi số oxy hóa của các nguyên tố
Na + O2 Na2O
• Số oxy hóa: điện tích + hay – của nguyên tố trong hợp
Trang 268 PHẢN ỨNG HÓA HỌC
8.2.3 Phản ứng tạo phức
• Phản ứng trong đó có sự chuyển những cặp e để tạo
thành liên kết cho – nhận, trong đó số oxy hóa của các
nguyên tố có thể biến đổi hoặc không