hoá yds năm 1

1. HÑC-A
Chương 2.
CẤU TẠO PHÂN TỬ – LIÊN KẾT
HÓA HỌC
BỘ MÔN HÓA
GV: ThS. NGUYỄN THỊ TUYẾT TRINH

2. HÑC-A
Mục tiêu học tập
1. Phân tích đặc điểm của 4 loại liên kết hoá học (ion,
cộng hoá trị, hydrogen, Vanderwaals).
2. Áp dụng kiến thức về 4 loại liên kết hoá học để giải
thích cấu trúc của DNA độ tan của các loại thuốc,
vitamin; và ái lực của thụ thể với các thuốc.

3. HÑC-A
Phân loại liên kết hoá học
• Tuỳ theo bản chất, liên kết hoá học được phân
thành 4 loại chính:
–Liên kết ion
–Liên kết cộng hoá trị
–Liên kết hidrogen
–Liên kết vanderwaals
Bản chất và tính chất của mỗi loại liên kết được giải
thích bằng các thuyết về liên kết hoá học thích hợp

4. HÑC-A
Các thuyết về liên kết hoá học
- Thuyết bát tử của Lewis.
- Thuyết tương tác đẩy các cặp electron
- Thuyết liên kết hoá trị (VB).

5. HÑC-A
Các đặc trưng của liên kết hoá học
• Năng lượng liên kết
• Độ dài liên kết
• Sự phân cực của liên kết
• Góc liên kết

6. HÑC-A
Liên kết ion
• Liên kết ion được coi là hệ quả của sự tạo thành
các ion dương và âm thông qua việc cho nhận
electron giữa các nguyên tử.
• Được giải thích khá tốt qua lý thuyết đơn giản của
Lewis
• Sự hình thành NaCl:
Na + Cl




 Na+ [ ]
Cl





7. HÑC-A
Hợp chất ion
Trong hợp chất ion, các ion dương và âm sắp xếp
thành một mạng lưới tinh thể vững chắc.

8. HÑC-A
Chu trình Born-Haber
Na(r) + 1/2 C l2 N aC l
Na
N a
+
(k)
(k)
Cl (k)
C l
-
(k)
S>0
dien the ion hoa I
1/2D
A
U
Q
Q= S + 1/2D + dien the ion hoa I + A + U

9. HÑC-A
Chu trình Born-Haber
C l2 (k)
S>0
dien the ion hoa I
U
Q
Q= S + D + dien the ion hoa I + dien the ion hoa 2 + 2A + U
Mg (r) +
Mg (k)
M g
+
( k)
M g
+ 2
( k)
dien the ion hoa 2
2Cl (k)
2 C l
-
( k)
2A
D
M gC l2

10. HÑC-A
Liên kết cộng hoá trị
• Liên kết cộng hoá trị có bản chất là sự dùng chung
electron giữa các nguyên tử.
• Thường được giải thích thông qua thuyết liên kết hoá trị
hoặc thuyết vân đạo phân tử.
• Sự tạo thành HCl:
H + Cl




 Cl




H

11. HÑC-A
Liên kết cộng hoá trị
Mỗi nguyên tử phải có 8 electron lớp vỏ ngoài cùng (trừ H có 2
electron)
H2: H  H
+  H H hay H H
Cl2: Cl




Cl




+ ClCl







Cl Cl






Electron
Liên kết
Electron không liên kết

12. HÑC-A
Liên kết cộng hoá trị
HF: H F


hay H F





H2O: H O H




hay H O H


NH3: H N H
H




hay H N H
H

CH4: H C H
H
H




hay H C H
H
H

13. HÑC-A
Liên kết đôi, liên kết ba
O2:
=
O O

 

N2: 

N N

• Số cặp electron dùng chung được gọi là bậc liên
kết.

14. HÑC-A
Liên kết cộng hoá trị phân cực
• Khi cặp electron được phân bố đều giữa hai nguyên tử: liên kết CHT
không phân cực
H2,
Cl2:
•Khi có sự phân bố không đồng đều: liên kết cộng hoá trị phân cực
HCl:

15. HÑC-A
Moment lưỡng cực của phân tử
Khi hai nguyên tử có độ âm điện khác nhau, mật độ điện
tích âm sẽ cao hơn ở phía nguyên tử có độ âm điện cao hơn, tạo
ra moment lưỡng cực của liên kết.
Trong phân tử có nhiều nguyên tử : Moment lưỡng cực của
phân tử là tổng các moment lưỡng cực của tất cả các liên kết

16. HÑC-A
Moment lưỡng cực của phân tử

17. HÑC-A
Liên kết phân cực trong các vitamin
H2C
H2C
C
H2
C
C
H
C
C
H
C
H
H
C
C
H
C
C
H
H2
C
O
H3C CH3
CH3
CH3 CH3
H
Vitamin A
C
HC
C
H
C
CH
H
C
N
H
C
N
H
O
HC
H2C
CH2
C
OH
C
O
HO
O
H2
C
C
HC
N
C
C
N
N
C
N
C
O
NH2
H
Vitamin B9 (acid folic)
H = 2.2
C = 2.6
O = 3.4
N = 3.0

18. HÑC-A
Liên kết phân cực trong các vitamin
• Trong phân tử vitamin A có 1 liên kết phân cực nên
ít tan trong nước mà tan tốt trong dầu (dung môi
không phân cực).
• Vitamin B9 có nhiều liên kết phân cực nên tan được
trong nước (dung môi phân cực).

19. HÑC-A
Liên kết phân cực trong các vitamin
• Các vitamin tan trong nước (vitamin B9,
vitamin C) được bài tiết dễ dàng.
• Các vitamin tan trong dầu (vitamin A, vitamin
E) có thể tồn tại trong cơ thể lâu hơn.

20. HÑC-A
Phân cực của phân tử trong thuốc tiêm
• Các loại thuốc tan trong dầu như testosterone
hay vitamin D3…thường được đưa vào cơ thể
qua đường tiêm bắp thay vì tiêm tĩnh mạch
(nếu tiêm qua tĩnh mạch những thuốc tan trong
dầu sẽ gây tắc mạch).

21. HÑC-A
Các cấu trúc của phân tử
Số vị trí Cách sắp xếp
2 Thẳng hàng
180
3
Tam giác
120
4 Tứ diện
109.5

22. HÑC-A
Các cấu trúc của phân tử
5
Lưỡng tháp
tam giác
6 Bát diện
90
90
90
120
QuickTime Movie
Số vị trí Cách sắp xếp

23. HÑC-A
Các cấu trúc phân tử
Phân tử CT Lewis Vị trí e – Cách xếp Góc
liên kết
2 - Thẳng hàng 180
CO2
SO2 3 - Tam giác 120
CO3
-2 3 - Tam giác 120
O C O
= =




O S O
=






O S O
=






O C O





O




-2

24. HÑC-A
Các cấu trúc phân tử
CH4 4 - Tứ diện 109.5
H C H
H
H
NH3 4 - Tứ diện 109.5
H N H
H

Phân tử CT Lewis Vị trí e – Cách xếp Góc
liên kết

25. HÑC-A
Các cấu trúc phân tử
SF4 5 -
Lưỡng tháp
tam giác 90,
120
XeF4 6 - Bát diện 90
F S F
F
F












F Xe F
F
F












Phân tử CT Lewis Vị trí e – Cách xếp Góc
liên kết

26. HÑC-A
Các biến dạng
O
H
H
104.5O
107O
N
H
H
H
C
H
H
H
H
109.5O
Góc liên kết giảm khi số cặp electron không liên
kết tăng

27. HÑC-A
Các biến dạng
C O
Cl
Cl
111.4o
124.3o

28. HÑC-A
Phân tử nhiều trung tâm
Xác định sự phân bố electron cho từng nguyên tử.
HC2H3O2:
Tam giác
Tứ diện
H C C O H
H
H
O





29. HÑC-A
Liên kết 
Liên kết  tạo thành do sự xen phủ đối xứng theo trục
của 2 orbital.
Sự xen phủ của 2 orbital pz trong phân tử O2
0.08 0.16 0.24 0.32 nm
E

30. HÑC-A
Liên kết 
Liên kết  tạo thành do sự xen phủ đối xứng theo mặt
phẳng của 2 orbital.
Sự xen phủ của 2 orbital py trong phân tử O2

31. HÑC-A
Lai hoá sp: BeF2
Be :
Kích thích:
Lai hoá
s p p
p
s p p
p
sp sp p p
sp sp

32. HÑC-A
Lai hoá sp

33. HÑC-A
Lai hoá sp2 : BF3
B :
Kích thích:
Lai hoá
s p p
p
s p p
p
sp2 sp2 p
sp2
sp2
sp2
sp2

34. HÑC-A
Lai hoá sp2

35. HÑC-A
Lai hoá sp3 CH4
C :
Kích thích:
Lai hoá
s p p
p
s p p
p
sp3 sp3 sp3
sp3
sp3
sp3
sp3
sp3

36. HÑC-A
Lai hoá sp3

37. HÑC-A
Giải thích H2O
• Cấu hình điện tử của Oxy

38. HÑC-A
Giải thích NH3
• Cấu hình điện tử của N trong NH3

39. HÑC-A
Các kiểu lai hoá
Valence Electron Pair
Geometry
Number of Orbitals Hybrid Orbitals
Linear 2 sp
Trigonal Planar 3 sp2
Tetrahedral 4 sp3
Trigonal Bipyramidal 5 sp3d
Octahedral 6 sp3d2

40. HÑC-A
Liên kết Vanderwaals
Liên kết Vanderwals là lực hút giữa hai phân tử
đã bão hoà hoá trị.
Liên kết yếu nhất trong các loại liên kết.

41. HÑC-A
Liên kết Hydrogen
Liên kết hydrogen là lực hút giữa nguồn âm điện
(O, N, F…) và H linh động (H-O, H-N, H-F…)
Năng lượng liên kết yếu.

42. HÑC-A
Phân loại liên kết hydrogen
*Liên kết Hydrogen được hình thành giữa các phân tử cùng
loại
* Liên kết Hydrogen được hình thành giữa các phân tử khác
loại
* LK hydrogen nội phân tử : giữa các nhóm chức của cùng 1
phân tử

43. HÑC-A
Phân loại liên kết hydrogen
• LK hydrogen liên phân tử : là liên kết hidro
giữa phân tử này với phân tử kia

44. HÑC-A
Ảnh hưởng của LK Hydrogen đến nhiệt độ sôi, nhiệt
độ nóng chảy
*Hợp chất có LK Hydrogen thì nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng
chảy sẽ cao.
Nhiệt độ sôi của C2H5OH > CH3-O-CH3
*LK Hydrogen nội phân tử làm giảm nhiệt sôi.

45. HÑC-A
Ảnh hưởng của LK Hydrogen đến độ tan trong H2O
Hợp chất có khả năng tạo LK Hydrogen liên phân tử với dung
môi thì độ tan của chất đó lớn hơn nhiều so với những chất
tương tự mà không có LK hydrogen.
VD: *Độ tan của C2H5OH > C2H5Cl
*Tinh bột, protein có khối lượng phân tử rất lớn, nhưng nhờ có
lk hydrogen với nước, nên cũng có thể tạo dung dịch keo với
nước.

46. HÑC-A
Ảnh hưởng của LK Hydrogen đến độ tan trong H2O
• Các dẫn xuất 2 lần thế của benzene có 2 nhóm thế có khả
năng tạo lk hydrogen, thì đồng phân meta, para tan tốt trong
dung môi phân cực.
• Đồng phân ortho do có thể tạo lk hydrogen nội phân tử, giảm
khả năng tạo lk hydrogen liên phân tử với dung môi, nên tan
tốt trong dung môi không phân cực.

47. HÑC-A
LK Hydrogen trong dịch truyền
• Phân tử glucose có các nhóm O-H tạo được liên kết
hydrogen với nước nên tan tốt trong nước. Do đó
dung dịch glucose 5% được truyền bằng đường tĩnh
mạch.

48. HÑC-A
Liên kết hydrogen và DNA
• Deoxyribonucleic acid (DNA) là các phân tử lưu trữ thông tin di truyền.
Trình tự của chuỗi này phụ thuộc vào liên kết hydrogen giữa các cặp
base.
• Lk hydrogen là nền tảng cho sự sắp xếp chuỗi xoắn kép của phân tử
DNA.
• Các cặp base được tạo thành dựa trên hai hoặc ba liên kết hydrogen.
• Kết quả của sự tương tác này là mỗi base chỉ có thể liên kết hydrogen
với đối tác bổ sung của nó.

49. HÑC-A
Liên kết hydrogen và DNA
• Bất cứ nơi nào adenine xuất hiện trong một chuỗi DNA,
thymine xuất hiện đối diện với nó trong chuỗi khác
• Bất cứ nơi nào cytosine xuất hiện trong một chuỗi, guanine
xuất hiện đối diện với nó trong chuỗi khác.
 tạo nên chuỗi xoắn kép DNA.

50. HÑC-A
Liên kết hydrogen và DNA
• Uracil, được tìm thấy trong RNA (ribonucleic acid) thay vì
thymine. Ghép nối giữa adenine và uracil liên quan đến hai
liên kết hydrogen
• Cặp base này có tầm quan trọng trong phiên mã và tổng hợp
RNA thông tin.

51. HÑC-A
Liên kết hoá học trong tương tác thuốc
• Receptor (thể thụ cảm) là 1 phân tử protein nằm trên màng tế
bào hay nằm trong tế bào chất của tế bào mà nhận những tín
hiệu hoá học từ bên ngoài tế bào.
• Khi một tín hiệu hóa học liên kết với 1 thụ thể, chúng gây ra
1 số dạng phản ứng của tế bào.
• Receptor có chức năng nhận biết các phân tử thông tin (hay
còn gọi là ligand) bằng sự gắn kết đặc hiệu các phân tử này
vào receptor theo các liên kết hóa học

52. HÑC-A
Liên kết hoá học trong tương tác thuốc
• Một phân tử thuốc có thể gắn kết vào receptor theo
nhiều kiểu liên kết.
• Ví dụ: Acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh quan
trọng có vai trò kích thích các yếu tố thụ cảm như
receptor làm tăng phản xạ tuỷ, giải phóng các
hormone tuyến yên, tác dụng vùng dưới đồi làm hạ
thân nhiệt…

53. HÑC-A
Các kiểu liên kết trong acetylcholine
• Acetylcholine gắn vào receptor M-cholinergic:
• 2 oxygen của nhóm ester tạo liên kết hydrogen với receptor
• nhóm CH2 – CH2 gắn với receptor bằng liên kết VanderWaals
• 2 gốc CH3 của amin bậc 4 gắn vào các khoang của vị trí
anion cũng bằng lực VanderWaals.
O C
CH3
O CH2 CH2 N
CH3
H3C
CH3
OH
OH

54. HÑC-A
Liên kết hoá học trong tương tác thuốc
• Liên kết cộng hóa trị: là lực liên kết giữa các nguyên tử
bằng những cặp điện tử chung. Vì là lực liên kết lớn 50- 150
kcal/ mol nên là liên kết không thuận nghịch ở nhiệt độ cơ
thể, không có chất xúc tác. Loại liên kết này ít gặp.
• Ví dụ: Liên kết giữa chất alkyl hóa với tế bào ung thư, các
thuốc ức chế enzym mono- amin oxydase (MAOI), thuốc trừ
sâu lân hữu cơ với cholinesterase.

55. HÑC-A
Nội dung chính
1. Liên kết ion là lực hút giữa các ion trái dấu, năng
lượng liên kết lớn, có thể phân ly trong dung môi phân
cực hoặc không.
2. Liên kết cộng hoá trị xuất hiện khi 2 nguyên tử dùng
chung điện tử để đạt cấu hình bền, năng lượng liên kết
lớn. Có 2 loại liên kết cộng hoá trị: phân cực (tan trong
dung môi phân cực) và không phân cực (tan trong dung
môi không phân cực).

56. HÑC-A
Nội dung chính
3. Liên kết hydrogen là lực hút giữa nguồn âm điện (O, N, F…)
và H linh động (H-O, H-N, H-F…), năng lượng liên kết yếu.
4. Liên kết Vanderwals là lực hút giữa hai phân tử đã bão hoà
hoá trị, năng lượng liên kết yếu nhất.
5. Có 6 loại cấu tạo phân tử: Thẳng hàng, tam giác, tứ diện,
vuông phẳng, bát diện, lưỡng tháp tam giác.

57. HÑC-A
Cám ơn các em đã
theo dõi bài giảng.
Địa chỉ mail :
Nguyenthituyettrinh@ump.edu.vn
5
7

58. HÑC-A