Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
CHƯƠNG IVCHƯƠNG IV
LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀLIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ
CẤU TẠO PHÂN TỬCẤU TẠO PHÂN TỬ
CHEMICALCHEMICAL
BONDINGBONDING
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ
LIÊN KẾT HÓA HỌC.
LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ
LIÊN KẾT ION
LIÊN KẾT KIM LOẠI
LIÊN KẾT VAN DER WAALS
LI...
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LIÊN KẾT
HÓA HỌC
Một số đặc trưng liên kết
Bản chất của liên kết
Các loại liên kết
Bản chất của liên kếtBản chất của liên kết
Electron hoá trị - ns(s), nsnp(p) , (n-1)dns(d),
(n-2)f(n-1)dns(f)
Liên kết hoá...
Một số đặc trưng liên kết
Độ dài liên kết
Góc hóa trị
Bậc liên kết
Năng lượng liên kết
Đường cong thế năng
Đường cong thế năngĐường cong thế năng
Độ bền liên kết EĐộ bền liên kết Elklk=436kJ/mol=436kJ/mol
Chiều dài liên kết d(HCh...
Độ dài liên kết ( Bond Length)
• Là khoảng cách giữa hai hạt nhân cuả hai
nguyên tử tạo liên kết.
Chiều dài liên kết
phụ thuộc vào
bán kính nguyên
tử tạo liên kết
H—FH—F
H—ClH—Cl
H—IH—I
Chiều dài liên
kết phụ thuộc
vào bậc liên kết
Năng lượng liên kết
H2(k) H(k) + H(k) ΔH= Elk
Bậc liên kếtBậc liên kết
• Là số liên kết tạo thành giữa hai nguyên
tử tham gia liên kết.
AcrylonitrileAcrylonitrile
Singl...
.
NO2
-
có 1 liên k tế π khô ng nh chđị ỗ
Bậc liên kếtBậc liên kết = 1.5= 1.5
O O O O
N
••
••
••
••
••
••••••
••
••
••
••
...
Liên kết dlk(pm) Elk (kJ/mol)
C- C 154 346
C=C 134 610
CΞ C 120 835
N-N 145 163
N=N 123 418
N Ξ N 110 945
Bậc liên kết càn...
Góc hóa trịGóc hóa trị
(AB(ABnn nn≥2 )≥2 )
Liên k tế Bậc lk Chiều dài lk Elk
HO—OH
O=O
11 142 pm142 pm 210 kJ/mol210 kJ/mol
22 121121 498498 kJ/molkJ/mol
1.51.5 1281...
Các loại liên kếtCác loại liên kết
• Liên kết cộng hoá trị theo cơ học lượng tửLiên kết cộng hoá trị theo cơ học lượng tử
...
Atomic OrbitalsAtomic Orbitals MoleculesMolecules
LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEOLIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEO
CƠ HỌC LƯỢNG TỬCƠ H...
MOLECULAR ORBITALMOLECULAR ORBITAL
THEORYTHEORY —— RobertRobert
Mullikan (1896-1986)Mullikan (1896-1986)
THUYẾT MOTHUYẾT M...
Two Theories of BondingTwo Theories of Bonding
• VALENCE BOND THEORYVALENCE BOND THEORY
— Linus Pauling— Linus Pauling
THU...
Phương pháp liên kết hóa trị (VB)Phương pháp liên kết hóa trị (VB)
Quan niệm về liên kết cộng hóa trị theo
phương pháp VB
...
1 2
a b
Phương trình sóng Schrodinger:
Khi 2 ngtử H ở xa nhau đủ để cho sự tương tác chưa xảy ra
Hàm sóng mô tả chuyển độn...
E0
Ψa
Ψs
rab
E
↑↑
↑↓
-Giải pt được 2 nghiệm: c1 = c2 = CS c1 = - c2 = CA
Hàm đối xứng (↑↓)
Hàm bất đối xứng(↑↑)
( )1b2a2b1...
Luận điểm cơ bản cuả thuyết VBLuận điểm cơ bản cuả thuyết VB
Lk cht cơ sở trên cặp e ↑↓(pp cặp e định chỗ - lk 2e 2tâm)
...
Luận điểm cơ bản cuả thuyết VBLuận điểm cơ bản cuả thuyết VB
Điều kiện tạo lk cht bền:
Các AO có năng lượng xấp xỉ nhau
Cá...
Cơ chế ghép đôi (góp chung): +
→ Khả năng tạo lk được quyết định bởi số AO hóa
trị chứa e độc thân
•Chú ý: số e độc thân c...
Cơ chế cho - nhậnCơ chế cho - nhận
Cơ chế cho - nhận +
chất cho chất nhận
↑↓
Khả năng tạo lk được quyết định bởi số và số...
→ Khả năng tạo liên kết cht (theo cả hai cơ chế) được quyết định
bởi số AO hóa trị của nguyên tố:
- Các nguyên tố chu kỳ I...
Ví dụ
Hãy cho biết trong số các phân tử và ion
sau cấu tử nào có khả năng tồn tại.
NH2
-
, NH3, NH4
+
,NH5
2+
,SF4, CCl4
C...
Tính chất của liên kết cộng hóa trịTính chất của liên kết cộng hóa trị
Tính bão hòa
số liên kết CHTcực đại = số AO hóa tr...
Sự phân cực của liên kết cộng hoá trị
F – F H – Cl Na Cl
χF = χF χ H < χ Cl χ Na << χ Cl
Lk cht đồng cực lk cht có cực Lk ...
S phân c c cu lk c ng hó a trự ự ả ộ ịS phân c c cu lk c ng hó a trự ự ả ộ ị
Liên k t nào phân c c m nh h n?ế ự ạ ơLiên k ...
Các loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kếtCác loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kết
Chú ý: các vùng xen phủ phải ...
Liên kết Sigma (σ)
– Các AO che phủ dọc theo trục liên kết
– Nhận trục liên kết làm trục đối xứng.
– Liên kết σ không làm ...
Sự hình thành liên kếtSự hình thành liên kết σσ
Two sTwo s
orbitalsorbitals
overlapoverlap
Two pTwo p
orbitalsorbitals
ove...
Liên kết Pi (π)
• Hai AO che phủ ở
hai phía cuả trục
liên kết.
• Có mặt phẳng phản
xứng chứa trục liên
kết.
Liên kết π
• Các nguyên tử thuộc chu kỳ 2 có khả năng
tạo lk πp-p
• Các nguyên tố thuộc chu kỳ 3 trở đi chỉ có
khả năng hì...
Liên kết đơn
Liên kết đơn luôn luôn là liên kết σ
Liên kết bội
Trong liên kết bội thì sẽ có 1 liên kết σ phần còn
lại sẽ là các liên kết π
Liên kết π không định chỗ
cặp electron liên kết không thuộc hẳn
về một cặp nguyên tử nào cả mà phân
bố đồng đều cho một số...
Liên kết δ
Liên kết δ được tạo thành khi hai AOd
che phủ bằng tất cả bốn cánh.
Liên kết δ thường gặp trong phức chất
của k...
The d orbitals of the delta bond
Bậc liên kết
Bậc liên kết = 1+số lkπdc+số lk πkdc/sốcặpngtử
Bậc liên kết có thể là số lẽ khi có mặt liên kết π
không định ...
Bonding in H2S
Vì sao góc hóa trị không là 900
?
THUYẾT SỨC ĐẨY CẶP ĐIỆN TỬ HÓA TRỊTHUYẾT SỨC ĐẨY CẶP ĐIỆN TỬ HÓA TRỊ
Valence shell electron pair repulsion(VSEPR )
• Trong...
Định hướng trong không gian cuả các
cặp e liên kết(σ) hoặc e tự do quanh A
2 charge clouds,
linear
3 charge clouds,
trigon...
Số cặp e quanh A sẽ quyết định
trạng thái lai hóa của nguyên tử trung
tâm A .
Lai hóa là gì ?
nguyên tử trung tâm A sử dụng các AO
s,p,d,f..trong nội bộ nguyên tử đem pha
trộn (tổ hợp tuyến tính) với...
Đặc điểm các AO lai hóa
Số cặp e(td+lkσ)quanh A =Số AO tham gia lai hoá
=số AO lai hoá.
AB2 , số cặp e quanh A = 2 → A la...
Các AO lai hóa có kích thước hình dạng
giống nhau, mật độ electron dồn về một phía.
→Các AO lai hóa cuả A tạo lkσ với B bề...
Điều kiện để lai hóa bền
• Năng lượng của các AO tham gia lai hóa xấp
xỉ nhau
• Mật độ e của các AO tham gia lai hóa đủ l...
Trong một chu kỳ: ∆Ens - np ↑ nên khả năng Lai Hóa ↓
Li Be B C N O F Ne
∆E2p – 2s
1,9 2,8 5,7 8,1 11,4 18,9 22,6 26,8
Tron...
Số cặp e quanh A = số cặp etd + số cặp elkσ
= 2 →A:sp
= 3 →A:sp2
= 4 →A:sp3
= 5 →A:sp3
d
= 6 →A:sp3
d2
Số cặp e quanh A= {...
Lai hóa sp
• Số cặp e quanh A= 2 → A ở trạng thái lai hóa SP
• AB2 dạng thẳng góc lk 1800
linear
LAI HOÁ SPLAI HOÁ SP
Lai hóa spLai hóa sp
BeCl2 (AB2)
số cặp e quanh Be= ½(16 – 8.2)+2=0+2=2→sp
1s 2s 2p
Be ↑↓ ↑↓
1s sp hybrid 2p
⇒ ↑↓ ↑ ↑
Lai hóa sp2
Số cặp e quanh A= 3 → A ở trạng thái lai hóa SP2
AB3,AB2E - góc hóa trị 1200
trigonal planar
LAI HÓA SPLAI HÓA SP22
Lai hóa spLai hóa sp22
BF3 (AB3)
số cặp e quanh B= ½(24-8.3)+3=0+3=3→sp2
1s 2s 2p
B ↑↓ ↑↓ ↑
1s BA AO LAI HÓA sp2
⇒ ↑↓ ↑ ↑ ↑
Lai hóa sp3
Số cặp e quanh A= 4 → A ở trạng thái lai hóa SP3
AB4, AB3E, AB2E2 - góc hóa trị 1090
28’
tetrahedral
LAI HÓA SPLAI HÓA SP33
CH4 (AB4)
số cặp e quanh C= ½(8-2.4)+4=0+4=4→sp3
2s 2p
C [He] ↑↓ ↑ ↑ .
Bốn AO LAI HÓA sp3
⇒ ↑ ↑ ↑ ↑ .
NH3 (AB3E)
số cặp e quanh N=1/2(8-2.3)+3=1+3=4→sp3
2s2
2p3
N [He]
↑↓ ↑ ↑ ↑
BỐN AO LAI HÓA sp3
⇒ ↑↓ ↑ ↑ ↑
NH3
H2O (AB2E2)
số cặp e quanh O = ½(8-2.2)+2=2+2=4→sp3
2s2
2p4
O [He] ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
BỐN AO LAI HÓA sp3
⇒ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
2elk↔2elk
Lực đẩy
2etd↔2etd
Lực đẩy
2etd↔2elk
Lực đẩy
> >
Ảnh hưởng của cặp điện tử tự doẢnh hưởng của cặp điện tử tự do
AB5
trigonal bipyramidal
Lai hoá spLai hoá sp33
dd
Lai hoá spLai hoá sp33
dd
PF5 P [Ne]3s2
3p3
3d0
→ P*
[Ne] 3s2
3p3
3d1
ABAB66 Lai hóa spLai hóa sp33
dd22
octahedral
Lai hóa spLai hóa sp33
dd22
Lai hoá sp3
d2
SF6
S:[Ne] 3s2
3p4
→ S*
:[Ne] 3S1
3p3
3d2
VSEPR
linear trigonal planar tetrahedral
trigonal bipyramidal octahedral
VSEPR
linear trigonal planar tetrahedral
trigonal bipyramidal octahedral
Cl ClBe BF3 CH4
PCl5 SF6
Loại ptử
Số cặp e
liên kết
Số cặpe
tự do Sự định hướng
của cặp e
Hình học
phân tử
VSEPR
AB3 3 0
Tam giác
phẳng
Tam giác
ph...
Loại p tử
Số cặp
Electron
Liên kết
Số cặp
Electron
Tự do
Sự định hướng
Các cặp e
Hình học
Phân tử
VSEPR
AB3E 3 1
AB4 4 0 T...
Loại ptử
Số cặp
Electron
Liên kết
Số cặp
Electron
Tự do
Sự địnhhướng
Các cặp e
Hình học
Phân tử
VSEPR
AB4 4 0 Tứ diện Tứ d...
Loại ptử
Số cặp
Electron
Liên kết
Số cặp
Electron
Tự do
Sự định hướng
Các cặp e
Hình học
Phân tử
VSEPR
AB5 5 0
Lưỡng tháp
...
Loại p tử
Số cặp
Electron
Liên kết
Số cặp
Electron
Tự do
Sự định hướng
Các cặp e
Hình học
Phân tử
VSEPR
AB5 5 0
Lưỡng tháp...
Loại ph tử
Số cặp
Electron
Liên kết
Số cặp
Electron
Tự do
Sự định hướng
Các cặp e
Hình học
phân tử
VSEPR
AB5 5 0
Lưỡngtháp...
Loại ph tử
Số cặp
Electron
Liên kết
Số cặp
Electron
Tự do
Sự định hướng
Các cặp e
Hình học
Phân tử
VSEPR
AB6 6 0 Bát diệnB...
Loại ph tử
Số cặp
Electron
Liên kết
Số cặp
Electron
Tự do
Sự định hướng
Các cặp e
Hình học
phân tử
VSEPR
AB6 6 0 Bát diệnB...
CC22HH44
HH22C=CHC=CH22
C2H4
C2H2
HC≡CH
C2H2
EOS
Liên kếtLiên kết ππ không định chỗkhông định chỗ CC66HH66
Bậc liên kết C-C = 1+3/6=1,5
Tính chất điện cuả phân tử
• Sự định hướng cuả các phân tử có cực
trong điện trường
Tại sao các hợpTại sao các hợp
chất ion tan đượcchất ion tan được
trong nước?trong nước?
WaterWater
Boiling pointBoiling p...
Phân tử cht có cực và không cực
Momen lưỡng cực và phân tử cht có cực
H F
electron rich
region
electron poor
region
δ+ δ−
Momen lưỡng cực µ = δ x l
δ Điện...
Momen lưỡng cực phân tử
H Cl
••
••
+δ -δ
••H Cl
••
••
+δ -δ
••
• Momen lưỡng cực cuả phân tử là tổng
vectơ momen lưỡng cực cuả các liên
kết và cặp electron hoá trị tự do trong
các AO la...
Carbon DioxideCarbon Dioxide
• Ptử COPtử CO22 khôngkhông
cực mặc dù liêncực mặc dù liên
kết CO có cực.kết CO có cực.
• COC...
Phân t cht nào có c c và không có c c?ử ự ựPhân t cht nào có c c và không có c c?ử ự ự
So sánh giữa CO2 và H2O, phân tử
nà...
Trong số các phân tử sau đây, phân tử nào có
momen lưỡng cực?
H2O, CO2, SO2, và CH4
O
H
H
Có momen lưỡng cực
Phân tử có cự...
Một phân tử cộng hóa trị có cực khi
liên kết cộng hóa trị có cựcliên kết cộng hóa trị có cực
cấu taọ phân tử không đối xứn...
Tất cả các phân tử cht này đều không cựcTất cả các phân tử cht này đều không cực
Có c c hay không c c?ự ựCó c c hay không c c?ự ự
BF3, Cl2CO, và NH3.
Phân t không c c,BFử ựPhân t không c c,BFử ự 33
F
F F
B
Nguyên tử BNguyên tử B
bị phân cựcbị phân cực
dương vàdương và
ngu...
HBFHBF22
B bị phân cựcB bị phân cực
dương nhưngdương nhưng
H & F bị phânH & F bị phân
cực âm.cực âm.
H
F F
B
Liên kết B—F ...
CH2Cl2 có
momen
lưỡng cực
hay không ?
CHCH44 … CCl… CCl44
Có cực hay không cực?Có cực hay không cực?
• Only CH4 and CCl4 are NOT polar. These are the only two m...
• Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liênLiên kết C—F phân cực mạnh hơn liên
kết C—H.kết C—H.
• Do cả hai liên kết C—F ở cùng ...
• Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liênLiên kết C—F phân cực mạnh hơn liên
kếtkếtC—H.C—H.
• Do cả hai liên kết C—F nằm ở hai...
Dipole MomentsDipole Moments
Momen l ng c cưỡ ựMomen l ng c cưỡ ự
Tính chất từ của phân tửTính chất từ của phân tử
- chất thuận từ (Paramagnetic)- chất thuận từ (Paramagnetic):: chất cóchấ...
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

20,807 views

Published on

Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Published in: Science
  • Sex in your area is here: ❶❶❶ http://bit.ly/39sFWPG ❶❶❶
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Follow the link, new dating source: ♥♥♥ http://bit.ly/39sFWPG ♥♥♥
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

  1. 1. CHƯƠNG IVCHƯƠNG IV LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀLIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬCẤU TẠO PHÂN TỬ CHEMICALCHEMICAL BONDINGBONDING
  2. 2. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC. LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ LIÊN KẾT ION LIÊN KẾT KIM LOẠI LIÊN KẾT VAN DER WAALS LIÊN KẾT HYDRO
  3. 3. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC Một số đặc trưng liên kết Bản chất của liên kết Các loại liên kết
  4. 4. Bản chất của liên kếtBản chất của liên kết Electron hoá trị - ns(s), nsnp(p) , (n-1)dns(d), (n-2)f(n-1)dns(f) Liên kết hoá học có bản chất điện (lực hút)
  5. 5. Một số đặc trưng liên kết Độ dài liên kết Góc hóa trị Bậc liên kết Năng lượng liên kết Đường cong thế năng
  6. 6. Đường cong thế năngĐường cong thế năng Độ bền liên kết EĐộ bền liên kết Elklk=436kJ/mol=436kJ/mol Chiều dài liên kết d(HChiều dài liên kết d(H22)= 74pm)= 74pm
  7. 7. Độ dài liên kết ( Bond Length) • Là khoảng cách giữa hai hạt nhân cuả hai nguyên tử tạo liên kết.
  8. 8. Chiều dài liên kết phụ thuộc vào bán kính nguyên tử tạo liên kết H—FH—F H—ClH—Cl H—IH—I
  9. 9. Chiều dài liên kết phụ thuộc vào bậc liên kết
  10. 10. Năng lượng liên kết H2(k) H(k) + H(k) ΔH= Elk
  11. 11. Bậc liên kếtBậc liên kết • Là số liên kết tạo thành giữa hai nguyên tử tham gia liên kết. AcrylonitrileAcrylonitrile Single bondSingle bondDouble bondDouble bond TripleTriple bondbond
  12. 12. . NO2 - có 1 liên k tế π khô ng nh chđị ỗ Bậc liên kếtBậc liên kết = 1.5= 1.5 O O O O N •• •• •• •• •• •••••• •• •• •• •• •• N
  13. 13. Liên kết dlk(pm) Elk (kJ/mol) C- C 154 346 C=C 134 610 CΞ C 120 835 N-N 145 163 N=N 123 418 N Ξ N 110 945 Bậc liên kết càng lớn thì liên kết càng bền vàBậc liên kết càng lớn thì liên kết càng bền và chiều dài liên kết càng ngắnchiều dài liên kết càng ngắn..
  14. 14. Góc hóa trịGóc hóa trị (AB(ABnn nn≥2 )≥2 )
  15. 15. Liên k tế Bậc lk Chiều dài lk Elk HO—OH O=O 11 142 pm142 pm 210 kJ/mol210 kJ/mol 22 121121 498498 kJ/molkJ/mol 1.51.5 128128 ?? Năng lượng liên kết O O••• •• •• •• •• O ••
  16. 16. Các loại liên kếtCác loại liên kết • Liên kết cộng hoá trị theo cơ học lượng tửLiên kết cộng hoá trị theo cơ học lượng tử • Liên kết ionLiên kết ion • Liên kết kim loạiLiên kết kim loại • Liên kết VanderwaalsLiên kết Vanderwaals • Liên kết HydroLiên kết Hydro
  17. 17. Atomic OrbitalsAtomic Orbitals MoleculesMolecules LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEOLIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬCƠ HỌC LƯỢNG TỬ
  18. 18. MOLECULAR ORBITALMOLECULAR ORBITAL THEORYTHEORY —— RobertRobert Mullikan (1896-1986)Mullikan (1896-1986) THUYẾT MOTHUYẾT MO Two Theories of BondingTwo Theories of Bonding Phương pháp orbital phân tử (MO)Phương pháp orbital phân tử (MO)
  19. 19. Two Theories of BondingTwo Theories of Bonding • VALENCE BOND THEORYVALENCE BOND THEORY — Linus Pauling— Linus Pauling THUYẾT VBTHUYẾT VB Phương pháp liên kết hóa trị (VB)Phương pháp liên kết hóa trị (VB)
  20. 20. Phương pháp liên kết hóa trị (VB)Phương pháp liên kết hóa trị (VB) Quan niệm về liên kết cộng hóa trị theo phương pháp VB Các loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kết Các tính chất của liên kết cộng hóa trị
  21. 21. 1 2 a b Phương trình sóng Schrodinger: Khi 2 ngtử H ở xa nhau đủ để cho sự tương tác chưa xảy ra Hàm sóng mô tả chuyển động đồng thời cuả hai electron Khi 2 ngtử H tiến lại gần nhau, một cách gần đúng Bài toán phân tử H2 ( ) 0VE h m8 zyx 2 2 2 2 2 2 2 2 =Ψ− π + ∂ Ψ∂ + ∂ Ψ∂ + ∂ Ψ∂ 2b 2 1b 2 2a 2 1a 2 12 2 ab 2 r e r e r e r e r e r e V −−−−+= 1ar 1a e 1 − π =Ψ 2br 2b e 1 − π =Ψ 1b2a22b1a1H cc2 ΨΨ+ΨΨ=Ψ 2b1a 1 H .2 ψψ=ψ 1b2a 2 H .2 ψψ=ψ
  22. 22. E0 Ψa Ψs rab E ↑↑ ↑↓ -Giải pt được 2 nghiệm: c1 = c2 = CS c1 = - c2 = CA Hàm đối xứng (↑↓) Hàm bất đối xứng(↑↑) ( )1b2a2b1aSS C ΨΨ+ΨΨ=Ψ ( )1b2a2b1aAA C ΨΨ−ΨΨ=Ψ
  23. 23. Luận điểm cơ bản cuả thuyết VBLuận điểm cơ bản cuả thuyết VB Lk cht cơ sở trên cặp e ↑↓(pp cặp e định chỗ - lk 2e 2tâm) Lk cht được hình thành do sự che phủ của các AO hóa trị (che phủ dương )
  24. 24. Luận điểm cơ bản cuả thuyết VBLuận điểm cơ bản cuả thuyết VB Điều kiện tạo lk cht bền: Các AO có năng lượng xấp xỉ nhau Các AO có mật độ e đủ lớn Các AO có cùng tính định hướng Liên kết càng bền khi mật độ che phủ của các AO càng lớn Biểu diễn lk cht như sau H : H hoặc H – H
  25. 25. Cơ chế ghép đôi (góp chung): + → Khả năng tạo lk được quyết định bởi số AO hóa trị chứa e độc thân •Chú ý: số e độc thân có thể tăng lên nhờ kích thích nguyên tử C C* Sự di chuyển điện tử trong quá trình kích thích thường xảy ra trong cùng một lớp. ↑ ↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ Cơ chế tạo liên kết cộng hóa trịCơ chế tạo liên kết cộng hóa trị
  26. 26. Cơ chế cho - nhậnCơ chế cho - nhận Cơ chế cho - nhận + chất cho chất nhận ↑↓ Khả năng tạo lk được quyết định bởi số và số AO trống có thể có khi ng tử ở trạng thái kích thích Ví dụ O: 2s2 2p2 2p1 2p1 O*: 2s2 2p2 2p2 2p0 ↑↓
  27. 27. → Khả năng tạo liên kết cht (theo cả hai cơ chế) được quyết định bởi số AO hóa trị của nguyên tố: - Các nguyên tố chu kỳ I có 1 AO hóa trị → tạo tối đa 1 lk cht - Các nguyên tố chu kỳ II có 4 AO hóa trị → tạo tối đa 4 lk cht - Các nguyên tố chu kỳ III có 9 AO hóa trị → tạo tối đa 9 lk cht Liên kết cộng hóa trị có tính bão hòa
  28. 28. Ví dụ Hãy cho biết trong số các phân tử và ion sau cấu tử nào có khả năng tồn tại. NH2 - , NH3, NH4 + ,NH5 2+ ,SF4, CCl4 CCl5 , PCl5, SF6 , CCl6, IF5 , BF5
  29. 29. Tính chất của liên kết cộng hóa trịTính chất của liên kết cộng hóa trị Tính bão hòa số liên kết CHTcực đại = số AO hóa trị của nguyên tố. Tính định hướng Tính có cực và không cực
  30. 30. Sự phân cực của liên kết cộng hoá trị F – F H – Cl Na Cl χF = χF χ H < χ Cl χ Na << χ Cl Lk cht đồng cực lk cht có cực Lk ion Hδ+ → Clδ- Cl bị phân cực âm H bị phân cực dương
  31. 31. S phân c c cu lk c ng hó a trự ự ả ộ ịS phân c c cu lk c ng hó a trự ự ả ộ ị Liên k t nào phân c c m nh h n?ế ự ạ ơLiên k t nào phân c c m nh h n?ế ự ạ ơ O—HO—H O—FO—F χχ 3.5 - 2.13.5 - 2.1 3.5 - 4.03.5 - 4.0 ∆∆ 1.41.4 0.50.5 OH phân c c m nh h n OFự ạ ơOH phân c c m nh h n OFự ạ ơ S phân c c ng c chi uự ự ượ ềS phân c c ng c chi uự ự ượ ề O H +δ-δ O F +δ -δ O H +δ-δ O F +δ -δ
  32. 32. Các loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kếtCác loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kết Chú ý: các vùng xen phủ phải cùng dấu
  33. 33. Liên kết Sigma (σ) – Các AO che phủ dọc theo trục liên kết – Nhận trục liên kết làm trục đối xứng. – Liên kết σ không làm cản trở sự quay tự do cuả các nguyên tử quanh trục liên kết – Độ bền σ(ns-ns) < σ(ns-np) < σ(np-np)
  34. 34. Sự hình thành liên kếtSự hình thành liên kết σσ Two sTwo s orbitalsorbitals overlapoverlap Two pTwo p orbitalsorbitals overlapoverlap
  35. 35. Liên kết Pi (π) • Hai AO che phủ ở hai phía cuả trục liên kết. • Có mặt phẳng phản xứng chứa trục liên kết.
  36. 36. Liên kết π • Các nguyên tử thuộc chu kỳ 2 có khả năng tạo lk πp-p • Các nguyên tố thuộc chu kỳ 3 trở đi chỉ có khả năng hình thành liên kết πp-d hoặc πd-d • Số liên kết π(ghép đôi)= (số oxh)nttt – số lkσ
  37. 37. Liên kết đơn Liên kết đơn luôn luôn là liên kết σ
  38. 38. Liên kết bội Trong liên kết bội thì sẽ có 1 liên kết σ phần còn lại sẽ là các liên kết π
  39. 39. Liên kết π không định chỗ cặp electron liên kết không thuộc hẳn về một cặp nguyên tử nào cả mà phân bố đồng đều cho một số hạt nhân nguyên tử kế cận.
  40. 40. Liên kết δ Liên kết δ được tạo thành khi hai AOd che phủ bằng tất cả bốn cánh. Liên kết δ thường gặp trong phức chất của kim loại chuyển tiếp hoặc một số hợp chất của các nguyên tố thuộc chu kỳ 3.
  41. 41. The d orbitals of the delta bond
  42. 42. Bậc liên kết Bậc liên kết = 1+số lkπdc+số lk πkdc/sốcặpngtử Bậc liên kết có thể là số lẽ khi có mặt liên kết π không định chỗ
  43. 43. Bonding in H2S
  44. 44. Vì sao góc hóa trị không là 900 ?
  45. 45. THUYẾT SỨC ĐẨY CẶP ĐIỆN TỬ HÓA TRỊTHUYẾT SỨC ĐẨY CẶP ĐIỆN TỬ HÓA TRỊ Valence shell electron pair repulsion(VSEPR ) • Trong phân tử cộng hoá trị ABn các cặp điện tử hóa trị liên kết (σ) và cặp điện tử hoá trị tự do cuả A (nếu có) phải xa nhau ở mức tối đa sao cho lực đẩy giữa các cặp electron đó có giá trị nhỏ nhất.
  46. 46. Định hướng trong không gian cuả các cặp e liên kết(σ) hoặc e tự do quanh A 2 charge clouds, linear 3 charge clouds, trigonal planar 4 charge clouds, tetrahedral 5 charge clouds, trigonal bipyramidal 6 charge clouds, Octahedral
  47. 47. Số cặp e quanh A sẽ quyết định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm A .
  48. 48. Lai hóa là gì ? nguyên tử trung tâm A sử dụng các AO s,p,d,f..trong nội bộ nguyên tử đem pha trộn (tổ hợp tuyến tính) với nhau để tạo thành các AO lai hóa. Các AO lai hóa này sẽ tham gia tạo lkσ với B hoặc chứa điện tử tự do của A.
  49. 49. Đặc điểm các AO lai hóa Số cặp e(td+lkσ)quanh A =Số AO tham gia lai hoá =số AO lai hoá. AB2 , số cặp e quanh A = 2 → A lai hóa sp , 2AO lh sp Phân bố đối xứng với nhau trong không gian Các AO lai hoá có mức năng lượng bằng nhau
  50. 50. Các AO lai hóa có kích thước hình dạng giống nhau, mật độ electron dồn về một phía. →Các AO lai hóa cuả A tạo lkσ với B bền hơn so với AO không lai hóa
  51. 51. Điều kiện để lai hóa bền • Năng lượng của các AO tham gia lai hóa xấp xỉ nhau • Mật độ e của các AO tham gia lai hóa đủ lớn • Mức độ che phủ cuả các AO phải cao
  52. 52. Trong một chu kỳ: ∆Ens - np ↑ nên khả năng Lai Hóa ↓ Li Be B C N O F Ne ∆E2p – 2s 1,9 2,8 5,7 8,1 11,4 18,9 22,6 26,8 Trong một phân nhóm chính: r ↑ → khả năng LH ↓
  53. 53. Số cặp e quanh A = số cặp etd + số cặp elkσ = 2 →A:sp = 3 →A:sp2 = 4 →A:sp3 = 5 →A:sp3 d = 6 →A:sp3 d2 Số cặp e quanh A= { (∑eht )ABn -8(2)n}+n n ≥ 2 A không là các kl chuyển tiếp
  54. 54. Lai hóa sp • Số cặp e quanh A= 2 → A ở trạng thái lai hóa SP • AB2 dạng thẳng góc lk 1800 linear
  55. 55. LAI HOÁ SPLAI HOÁ SP
  56. 56. Lai hóa spLai hóa sp
  57. 57. BeCl2 (AB2) số cặp e quanh Be= ½(16 – 8.2)+2=0+2=2→sp 1s 2s 2p Be ↑↓ ↑↓ 1s sp hybrid 2p ⇒ ↑↓ ↑ ↑
  58. 58. Lai hóa sp2 Số cặp e quanh A= 3 → A ở trạng thái lai hóa SP2 AB3,AB2E - góc hóa trị 1200 trigonal planar
  59. 59. LAI HÓA SPLAI HÓA SP22
  60. 60. Lai hóa spLai hóa sp22
  61. 61. BF3 (AB3) số cặp e quanh B= ½(24-8.3)+3=0+3=3→sp2 1s 2s 2p B ↑↓ ↑↓ ↑ 1s BA AO LAI HÓA sp2 ⇒ ↑↓ ↑ ↑ ↑
  62. 62. Lai hóa sp3 Số cặp e quanh A= 4 → A ở trạng thái lai hóa SP3 AB4, AB3E, AB2E2 - góc hóa trị 1090 28’ tetrahedral
  63. 63. LAI HÓA SPLAI HÓA SP33
  64. 64. CH4 (AB4) số cặp e quanh C= ½(8-2.4)+4=0+4=4→sp3 2s 2p C [He] ↑↓ ↑ ↑ . Bốn AO LAI HÓA sp3 ⇒ ↑ ↑ ↑ ↑ .
  65. 65. NH3 (AB3E) số cặp e quanh N=1/2(8-2.3)+3=1+3=4→sp3 2s2 2p3 N [He] ↑↓ ↑ ↑ ↑ BỐN AO LAI HÓA sp3 ⇒ ↑↓ ↑ ↑ ↑
  66. 66. NH3
  67. 67. H2O (AB2E2) số cặp e quanh O = ½(8-2.2)+2=2+2=4→sp3 2s2 2p4 O [He] ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ BỐN AO LAI HÓA sp3 ⇒ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
  68. 68. 2elk↔2elk Lực đẩy 2etd↔2etd Lực đẩy 2etd↔2elk Lực đẩy > > Ảnh hưởng của cặp điện tử tự doẢnh hưởng của cặp điện tử tự do
  69. 69. AB5 trigonal bipyramidal
  70. 70. Lai hoá spLai hoá sp33 dd
  71. 71. Lai hoá spLai hoá sp33 dd PF5 P [Ne]3s2 3p3 3d0 → P* [Ne] 3s2 3p3 3d1
  72. 72. ABAB66 Lai hóa spLai hóa sp33 dd22 octahedral
  73. 73. Lai hóa spLai hóa sp33 dd22
  74. 74. Lai hoá sp3 d2 SF6 S:[Ne] 3s2 3p4 → S* :[Ne] 3S1 3p3 3d2
  75. 75. VSEPR linear trigonal planar tetrahedral trigonal bipyramidal octahedral
  76. 76. VSEPR linear trigonal planar tetrahedral trigonal bipyramidal octahedral Cl ClBe BF3 CH4 PCl5 SF6
  77. 77. Loại ptử Số cặp e liên kết Số cặpe tự do Sự định hướng của cặp e Hình học phân tử VSEPR AB3 3 0 Tam giác phẳng Tam giác phẳng AB2E 2 1 Tam giác phẳng góc
  78. 78. Loại p tử Số cặp Electron Liên kết Số cặp Electron Tự do Sự định hướng Các cặp e Hình học Phân tử VSEPR AB3E 3 1 AB4 4 0 Tứ diện Tứ diện Tứ diện Tháp tam giác
  79. 79. Loại ptử Số cặp Electron Liên kết Số cặp Electron Tự do Sự địnhhướng Các cặp e Hình học Phân tử VSEPR AB4 4 0 Tứ diện Tứ diện AB3E 3 1 Tứ diện Tháp tam giác AB2E2 2 2 Tứ diện Góc H O H
  80. 80. Loại ptử Số cặp Electron Liên kết Số cặp Electron Tự do Sự định hướng Các cặp e Hình học Phân tử VSEPR AB5 5 0 Lưỡng tháp Tam giác Lưỡng tháp Tam giác AB4E 4 1 Lưỡng tháp tam giác Tứ diện Lệch
  81. 81. Loại p tử Số cặp Electron Liên kết Số cặp Electron Tự do Sự định hướng Các cặp e Hình học Phân tử VSEPR AB5 5 0 Lưỡng tháp Tam giác Lưỡng tháp Tam giác AB4E 4 1 Lưỡngtháp tam giác Tứ diện Lệch AB3E2 3 2 Lưỡng tháp Tam giác Chữ T ClF F F
  82. 82. Loại ph tử Số cặp Electron Liên kết Số cặp Electron Tự do Sự định hướng Các cặp e Hình học phân tử VSEPR AB5 5 0 Lưỡngtháp Tam giác Lưỡng tháp Tam giác AB4E 4 1 Lưỡngtháp Tam giác Tứ diện Lệch AB3E2 3 2 Lưỡngtháp Tam giác Chữ T AB2E3 2 3 Lưỡngtháp Tam giác Dạngthẳng I I I
  83. 83. Loại ph tử Số cặp Electron Liên kết Số cặp Electron Tự do Sự định hướng Các cặp e Hình học Phân tử VSEPR AB6 6 0 Bát diệnBát diện AB5E 5 1 Bát diện Tháp vuông Br F F FF F
  84. 84. Loại ph tử Số cặp Electron Liên kết Số cặp Electron Tự do Sự định hướng Các cặp e Hình học phân tử VSEPR AB6 6 0 Bát diệnBát diện AB5E 5 1 Bát diện Tháp vuông AB4E2 4 2 Bát diện Vuông phẳng Xe F F FF
  85. 85. CC22HH44 HH22C=CHC=CH22
  86. 86. C2H4
  87. 87. C2H2 HC≡CH
  88. 88. C2H2 EOS
  89. 89. Liên kếtLiên kết ππ không định chỗkhông định chỗ CC66HH66
  90. 90. Bậc liên kết C-C = 1+3/6=1,5
  91. 91. Tính chất điện cuả phân tử • Sự định hướng cuả các phân tử có cực trong điện trường
  92. 92. Tại sao các hợpTại sao các hợp chất ion tan đượcchất ion tan được trong nước?trong nước? WaterWater Boiling pointBoiling point = 100 ˚C= 100 ˚C MethaneMethane Boiling pointBoiling point = -161 ˚C= -161 ˚C Tại sao nước và metan có nhiệt độTại sao nước và metan có nhiệt độ sôi rất khác biệt nhau?sôi rất khác biệt nhau?
  93. 93. Phân tử cht có cực và không cực
  94. 94. Momen lưỡng cực và phân tử cht có cực H F electron rich region electron poor region δ+ δ− Momen lưỡng cực µ = δ x l δ Điện tích [đơn vị tĩnh điện] l khoảng cách giữa hai điện tích[cm] 1 D = 3.36 x 10-30 C m = 10-18 đvtđ.cm
  95. 95. Momen lưỡng cực phân tử H Cl •• •• +δ -δ ••H Cl •• •• +δ -δ ••
  96. 96. • Momen lưỡng cực cuả phân tử là tổng vectơ momen lưỡng cực cuả các liên kết và cặp electron hoá trị tự do trong các AO lai hóa có trong phân tử.
  97. 97. Carbon DioxideCarbon Dioxide • Ptử COPtử CO22 khôngkhông cực mặc dù liêncực mặc dù liên kết CO có cực.kết CO có cực. • COCO22 có cấu tạocó cấu tạo đối xứng .đối xứng . • • O OC•• •• • • • • O OC•• •• • • +1.5+1.5 -0.75-0.75-0.75-0.75 Nguyên tử CNguyên tử C trong ptử COtrong ptử CO22 bị phân cựcbị phân cực dương nên pứdương nên pứ với Hvới H22O tạoO tạo Nguyên tử CNguyên tử C trong ptử COtrong ptử CO22 bị phân cựcbị phân cực dương nên pứdương nên pứ với Hvới H22O tạoO tạo
  98. 98. Phân t cht nào có c c và không có c c?ử ự ựPhân t cht nào có c c và không có c c?ử ự ự So sánh giữa CO2 và H2O, phân tử nào có cực ?
  99. 99. Trong số các phân tử sau đây, phân tử nào có momen lưỡng cực? H2O, CO2, SO2, và CH4 O H H Có momen lưỡng cực Phân tử có cực S O O CO O Không có momen lưỡng cực Phân tử không cực Có momen lưỡng cực Phân tử có cực C H H HH Không có momen lưỡng cực Phân tử không cực
  100. 100. Một phân tử cộng hóa trị có cực khi liên kết cộng hóa trị có cựcliên kết cộng hóa trị có cực cấu taọ phân tử không đối xứngcấu taọ phân tử không đối xứng
  101. 101. Tất cả các phân tử cht này đều không cựcTất cả các phân tử cht này đều không cực
  102. 102. Có c c hay không c c?ự ựCó c c hay không c c?ự ự BF3, Cl2CO, và NH3.
  103. 103. Phân t không c c,BFử ựPhân t không c c,BFử ự 33 F F F B Nguyên tử BNguyên tử B bị phân cựcbị phân cực dương vàdương và nguyên tử Fbịnguyên tử Fbị phân cực âm.phân cực âm. Liên kết B—F trong ptử BFLiên kết B—F trong ptử BF33 làlà có cực.có cực. Liên kết B—F trong ptử BFLiên kết B—F trong ptử BF33 làlà có cực.có cực.Nhưng phân tử có cấu tạo đốiNhưng phân tử có cấu tạo đối xứng nên không cực.xứng nên không cực. Nhưng phân tử có cấu tạo đốiNhưng phân tử có cấu tạo đối xứng nên không cực.xứng nên không cực.
  104. 104. HBFHBF22 B bị phân cựcB bị phân cực dương nhưngdương nhưng H & F bị phânH & F bị phân cực âm.cực âm. H F F B Liên kết B—F và B—H trongLiên kết B—F và B—H trong HBFHBF22 là có cực. Nhưng do ptửlà có cực. Nhưng do ptử không đối xứng nên có cực.không đối xứng nên có cực. Liên kết B—F và B—H trongLiên kết B—F và B—H trong HBFHBF22 là có cực. Nhưng do ptửlà có cực. Nhưng do ptử không đối xứng nên có cực.không đối xứng nên có cực.
  105. 105. CH2Cl2 có momen lưỡng cực hay không ?
  106. 106. CHCH44 … CCl… CCl44 Có cực hay không cực?Có cực hay không cực? • Only CH4 and CCl4 are NOT polar. These are the only two molecules that are “symmetrical.”
  107. 107. • Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liênLiên kết C—F phân cực mạnh hơn liên kết C—H.kết C—H. • Do cả hai liên kết C—F ở cùng mộtDo cả hai liên kết C—F ở cùng một phía ,phía ,phân tử có cựcphân tử có cực..
  108. 108. • Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liênLiên kết C—F phân cực mạnh hơn liên kếtkếtC—H.C—H. • Do cả hai liên kết C—F nằm ở hai phíaDo cả hai liên kết C—F nằm ở hai phía đối nhau ,đối nhau , phân tử không phân cựcphân tử không phân cực
  109. 109. Dipole MomentsDipole Moments Momen l ng c cưỡ ựMomen l ng c cưỡ ự
  110. 110. Tính chất từ của phân tửTính chất từ của phân tử - chất thuận từ (Paramagnetic)- chất thuận từ (Paramagnetic):: chất cóchất có electron độc thân .Chất này khi đặt trong từ trườngelectron độc thân .Chất này khi đặt trong từ trường sẽ bị nam châm hút.sẽ bị nam châm hút. - Chất nghịch từ (Diamagnetic)- Chất nghịch từ (Diamagnetic):chất không có:chất không có điện tử độc thân .Chất này khi đặt trong từ trườngđiện tử độc thân .Chất này khi đặt trong từ trường sẽ bị đẩy.sẽ bị đẩy.

×