chương 4 liên kết hóa học và cấu tạo phân tử

Chương 4: LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ Sự hình thành liên kết hóa học  Khi ng.tử thật xa tiến đến gần tương tác xuất lực hút, đến khoảng cách định bắt đầu xuất tương tác đẩy, có cân hai lực liên kết hóa học hình thành  Liên kết hóa học hình thành tương ứng với nguyên tử phải xếp lại cấu trúc e phân lớp cho đạt tổng lượng chung hệ phải nhỏ liên kết bền, nghĩa có tạo thành liên kết trình phát nhiệt (ΔH < 0) Liên kết cộng hóa trị Đường cong nguyên tử Hydro Sự hình thành liên kết hóa học  Bản chất liên kết: lực tương tác hạt nhân (+) electron (-)  Electron thực liên kết hóa học electron phân lớp ngồi cùng: ns, np, (n-1)d, (n-2)f Sự hình thành liên kết hóa học  Theo học lượng tử, nghiên cứu liên kết nghiên cứu phân bố mật độ e trường hạt nhân nguyên tử tạo nên hợp chất  Những thông số đặc trưng cho phân tử cho liên kết:  Độ dài liên kết  Góc hóa trị  Năng lượng liên kết Độ dài liên kết • Độ dài liên kết: khoảng cách hạt nhân nguyên tử tương tác với Công thức gần đúng: dA-B=rA+rB Nếu A, B có độ âm điện khác nhau: dA-B=rA+rB-0.09χA-χB Góc hóa trị • Góc hóa trị: góc tạo thành hai đoạn thẳng nối hạt nhân nguyên tử trung tâm với hai hạt nhân ngun tử liên kết • Góc hóa trị thay đổi có qui luật phụ thuộc vào: – Bản chất nguyên tử – Kiểu liên kết – Dạng hình học phân tử – Tương tác đẩy đôi electron liên kết không liên kết phân tử Góc hóa trị Góc hóa trị Góc hóa trị 10 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ PHÂN CỰC ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA CÁC HỢP CHẤT ION • Độ tan: Khả hòa tan hợp chất ion (các muối) phụ thuộc chủ yếu vào lượng mạng tinh (U) lượng hydrat hóa cation (Eh) Nếu U>Eh muối khó tan 80 LIÊN KẾT KIM LOẠI • Cấu tạo kim loại liên kết kim loại Thuyết miền lượng cấu tạo kim loại Áp dụng thuyết miền lượng để giải thích tính dẫn điện chất rắn 81 LIÊN KẾT KIM LOẠI Mạng tinh thể kim loại : • Các ion dương nút mạng tinh thể Các electron hóa trị tự chuyển động hỗn loạn bên mạng tinh thể  Liên kết kim loại có tính chất đặc biệt “không định chổ cao độ” LK nhiều tâm (vì e liên kết đồng thời thuộc toàn nguyên tố tinh thể) 82 LIÊN KẾT KIM LOẠI • Lý thuyết miền lượng: - Coi tinh thể kim loại đại phân tử có khoảng 10 23 tâm - Giải phương trình sóng Schrodinger cho hệ 1023 ngun tử theo phương pháp MO: - Hai AO tổ hợp với tạo thành hai MO có lượng khác -Từ n AO tổ hợp với tạo thành n MO có mức lượng khác - Các trạng thái miền lượng cách 1022 eV Miền lượng giải lượng liên tục 83 LIÊN KẾT KIM LOẠI • 84 LIÊN KẾT KIM LOẠI Chiều rộng vị trí miền lượng định giá trị cân ng tử tinh thể • rắn -Miền chứa electron hóa trị gọi miền hóa trị -Miền tự nằm miền hóa trị gọi miền dẫn -Miền nằm miền gọi cấm Kim loại, 85 LIÊN KẾT KIM LOẠI Chất cách điện: - Chiều rộng miền cấm > 3eV - Do chiều rộng miền cấm lớn nên điện trường bình thường khơng đủ khả kích thích cho electron chuyển từ miền hóa trị sang miền dẫn tự  không dẫn điện Chất bán dẫn: - Chiều rộng vùng cấm 0.1 eV