Sự Sự lai hóa các obitan nguyên tử. Sự hình thành liên kết đôi, liên kết ba. Sự lai hóa các obitan nguyên tử. Sự hình thành liên kết đôi, liên kết ba. Sự lai hóa các obitan nguyên tử. Sự hình thành liên kết đôi, liên kết ba.
Trang 1SỰ LAI HÓA CÁC OBITAN NGUYÊN TỬ.
SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA I/ Khái niệm về sự lai hóa
a) 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 b) Ý nghĩa: Thuyết lai hóa chỉ có vai trò giải thích, không tiên đoán dạng hình học của phân tử Khi biết phân tử có dạng hình học, có những góc liên kết xác định được bằng thực nghiệm, mới dùng sự lai hóa để giải thích
II/ Các kiểu lai hóa thường gặp
1) Lai hóa sp (lai hóa đường thẳng)
Là sự tổ hợp 1 obitan s với 1 obitan p tạo thành 2 obitan lai
hóa sp đồng nhất, hướng về hai phía của một đường thẳng.
2) Lai hóa sp 2
Là sự tổ hợp 1 obitan s với 2 obitan p của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 3 obitan lai hóa sp2 đồng nhất, hướngvề 3 đỉnh của tam giác đều
Lai hóa sp2 được gặp trong các phân tử BF3 (hình 3.8), C2H4,
3) Lai hóa sp 3
Là sự tổ hợp 1 obitan s với 3 obitan p tạo thành 4 obitan lai hóa sp3 đồng nhất hướng về 4 đỉnh của hình tứ diện đều (hình 3.9)
- Lai hóa sp3 được gặp ở các nguyên tử O, N, C nằm trong các phân
tử H2O, NH3, CH4 và ankan.
Trang 2III/ Sự hình thành liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba.
1) Liên kết đơn (liên kết ϭ): liên kết bền
- Do một cặp electron chung tạo nên
- Biểu diễn bằng gạch nối (-) giữa 2 nguyên tử
Ví dụ: C- C ; C- H
2) Liên kết đôi
- Do 2 cặp electron chung giữa 2 nguyên tử tạo nên
- Gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π (kém bền)
- Biểu diễn bằng 2 gạch nối giữa 2 nguyên tử
Ví dụ: C = C ; C = O
3/ Liên kết ba
- Do 3 cặp electron chung giữa 2 nguyên tử tạo nên
- Gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết π
- Biểu diễn bằng 3 gạch nối giữa 2 nguyên tử
Ví dụ: C ≡ C
Chú ý: - Trong phản ứng hóa học liên kết π dễ bị đứt ra để liên kết đôi trở
thành liên kết đơn
Trang 3- Theo quan điểm hiện đại:
v Liên kết σ:
Là liên kết cộng hóa trị được hình thành bởi sự xen phủ xảy ra trên trục nối giữa hai hạt nhân nguyên tử (xen phủ trục) (hình 3.10a)
v Liên kết π
Là liên kết cộng hóa trị được hình thành bởi sự xen phủ thực hiện ở hai bên trục nối hạt nhân hai nguyên tử (xen phủ bên) (hình 3.10b)
DẠNG TOÁN CƠ BẢN Dạng: Giải thích dạng hình học của các phân tử.
- Dùng thuyết lai hóa các obitan để giải thích Các dạng lai hóa thường gặp: + Lai hóa sp (đường thẳng) , góc liên kết là 1800, thường gặp trong các phân tử: BeH2, C2H2, BeCl2,
+ Lai hóa sp2 (tam giác đều) , góc liên kết là 1200, thường gặp trong các phân tử: BF3, C2H4,
+ Lai hóa sp3 (tứ diện đều) , góc liên kết là 109028’, thường gặp ở các
nguyên tử: O, C, N
- Nếu nguyên tử trung tâm sử dụng các obitan lai hóa xem phủ với obitan của các nguyên tử khác nhau thì khi hình thành liên kết, góc liên kết có thể sai lệch chút ít với góc lai hóa chuẩn
Dạng: So sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các chất.
- Dựa vào hiệu độ âm điện để xác định độ phân cực của các phân tử: hiệu độ
âm điện càng lớn thì sự phân cực của phân tử càng lớn
- Phân tử càng phân cực thì lực tương tác Vadecvan giữa các nguyên tử càng mạnh => nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi càng cao
- Phân tử càng phân cực càng tan tốt trong nước do hình thành liên kết hidro với nước