LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VANCác phương pháp day học phức hợp là sự phối hợp của một số phương pháp và phương tiện dạy học, trong đó một yếu tố giữ vai trò nòng cốt trung tâm li
Trang 1BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP.HCM
KHOA HOÁ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN KHOA HỌC NGÀNH HOÁ HỌC
Trang 2LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
LOI CAM ON
Sau gin 4 năm học tại Khoa Hoá- Trường DHSP TP.HCM, Hôm nay, với
kết quả đạt được từ sự dạy dỗ đẩy trách nhiệm của Quý Thấy Cô, em đã hoàn thành luận văn “ Nâng cao hiệu quả của bài lên lớp hoá học ở trường PTTH
phần Liên kết hoá hoc”.
Để thực hiện được luận văn này, em đã nhận được rất nhiều sự hướng dẫn, chỉ bảo
của các Thay Cô Những ý kiến đóng góp đã giúp em có những định hướng chính
xác hơn, đúng đấn hơn trong quá trình thực hiện luận văn này.
Luận văn này hoàn thành chính là nhờ công ơn dạy đỗ bao năm của thấy cô Chính
thay cô là người đã dồn hết bao công sức, tâm huyết để giúp cho chúng em nắm
được tri thức hình thành kĩ nang, khơi sáng tâm hồn
Lời cảm ơn chân thành xin gửi đến các thấy cô:
+ Cô Trần Thị Vân đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em thực hiện và
hoàn thành luận văn này.
+ Các Thay Cô khoa Hoá đã tạo mọi điểu kiện thuận lợi để em thực hiện
luận văn này đạt kết quả tốt nhất.
+ Sự đóng góp ý kiến của các Thầy Cô dạy bộ môn Hoá ở các trường PTTH
đặc biệt là trường PTTH Võ Thị Sáu.
+ Sự giúp đỡ , động viên của gia đình và bạn bè
+ Các em học sinh trường PTTH Võ Thị Sáu.
Với năng lực còn hạn chế, kiến thức chưa sâu nên trong luận văn sẽ không tránh
khỏi những sai sót nhất định Xin được sự chỉ giáo của Quý Thay Cé để giúp emkhắc phục những yếu kém nhầm bổ sung và hoàn thiện vốn kiến thức ít di của
mình.
Với sự kính trọng chân thành nhất, thêm một lén nữa em xin Quy Thấy Cô nhận nơi đây lòng tri ân vô han của em.
Tran trọng
Lê Thị Phương Thúy
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang |
Trang 3LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VÂN
EEGs chọn để (Hot acctinncas a 00202010002 SGGGd0axe-tiliili64 5
H;Mc đích của đề Bi snes rece eee es 5
TN Nhiệm vụ cầu để tA ss ca a a ates 5
PEN IO |_| a Toca eT aa xay zaee 5
VY PERRIS PIB RRMA E CUI nance mnvenrons sn conrncenescsx04 cgacnmasecconn tanmnnscageensiWAsecie 5
TM ae (08 cần đồ XE na c«esesessatiousaoeasosooeseeetcrnieesrtaooreeese 5
Phin 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CUA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6
I.Khái niệm và phân loại các phương pháp day học -. 6
II, Phân loại các phương pháp dạy học cv 6
1, Sơ lược về cách phân loại các phương pháp dạy học 6
2 Phân loại các phương pháp dạy học hoá học ở trường phổ thông §
3, Hệ thống các phương pháp dạy học hoá học .- 5555 9
Ill, Những yêu cầu chung đối với phương pháp dạy học hoá học 12
1316 chu CN toc chúc 00002161 cGbGbc0ïGbGG6160106s66 ggtisaz 13
IV Đổi mới phương pháp day học bằng cách nâng cao tính tích cực tự giác của học
sinh đối với lLiết QUÁ họ lẬN án Q6 (066G 000 lLÁ4 626i l4
1 Vai trò của việc nâng cao tính tích cực, tự giác của học sinh đối với kết quả học
¡Am nh enhẽehnẽẽnẽẽ gen ng gen nen ổn ng ẽ nh l4
2 Làm thế nào để nâng cao tính tích cực của học sinh trong học tập l5
Phin 3 :CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUYEN NGANH cell
1 Sự phát triển lý thuyết liên kết hoá học và hoá Wi cccccceccssscssscseeeeeceeseeee 18
Il, Các đặc trưng cơ bản của liên kết hoá học -. ‹.<:<5555 21
\Nng lượng liên WA (2652106 66CCGk0000666660401366G 000006 eh de 21
2.00 đài Kế KẾT ance snapaccoveperesncpevencneysensvasconaconvereryssqonevenoepacatancoeseoasneen openers 22
3 Góc hoá trị (hay góc giữa hai liên kết ) và cấu hình phân tử 22
Ay ENG 3m điền Gần A VEN WO ss osc cesecne 00 es pasvasen casa crneeavsscn ini seeanemnsenn Onigesio 22
III Liên kết công hoá trị -S9S1211511221221221111112422/22242211117 24
BPE ΠHN k2 t2 CGGGGG0010G1GG0200002 0000222206042 24
2, Su xen phủ của các orbitan nguyên tth ccccceseseseeseseeeeneeneceeeeneneseeeeee 27
3.Nội dung liên kết cơ bản của phương pháp liên kết hoá trị 29
+4 Tinh bão hoà của liên kết cộng hoá trị 5 St 5S 21322 se2 30
5, Tinh định hướng của liên kết hoá trị Liên kết xichma(ø ), liên kết pi (x), liên kết PUL (.) | ane 31
SVTH: LÊ THỊ PHUONG THUY _ Trang 2
Trang 4LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
6 Thuyết lai hoá các orbitan nguyên Uy, ccccsccesecssesesesssesecesssnesersennevenes 33
7 Thuyết về sự đẩy của các cặp electrOm c.eseeseceesrsseseersensessesnsesneeereeee 39
8 Tính có cực của liên kết cộng hoá trị - + 5 55555 sec evzreesreree 42
3: Cấu tric của các lợp chẤt bean 2t 66c các ec new eaten 61
TT KT TIRE NIAINIIN CIOS 53 ascaseseneansscancsessasesanannssssaaessasanaessapi\easaaenen 65
RE | a a eee 68
Phin 4 :HÌNH THÀNH KHÁI NIỆM HOA TRI VÀ LIÊN KET
HOÁ HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC PHO THÔNG 0
L Hoá trị và liên kết hoá học là vấn để quan trọng nhất của hoá học 70
II Lịch sử hình thành và phát triển khái niệm hoá trị và liên kết hod học 70
IL, Hinh thành khái niệm hóa trị và liên kết hoá học trong chương trình hoá học
Am cc ac 72
1.Chương trình THCS cscscsossoscsssssssosssssssssssssvssvsseseseuseennensenvenesenseseneessesese 73
IV.,Giảng day chương liên kết hoá NOC - «5S S21 xxseseeee 75
Phần 5: ĐIềU TRA KIẾN THỨC VỀ LIÊN KẾT HOÁ HỌC Ở TRƯỜNG
PHỔ THÔNG REN
Phân 6: CAC GIÁO AN PHAN LIÊN KẾT HOA HỌC a a.
Phần 7 :KẾT LUẬN - Ý KIẾN ĐỀ XUAT sescscccososvovecsssreeeenensecsenessesserennes 94
Ñ¡ 1" VN ẽa ỖỖỖ 94
ILÝ Ki để TT gai ee ne nee eee 94
SVTH: LE THI PHUONG THUY Trang 3
Trang 5LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
PHAN 1: MO ĐẦU
I LY DO CHON ĐỀ TÀI:
Chất lượng học tập được quyết định bởi chính học sinh, học sinh là chủ thể
tiến hành hoạt động học tập của mình, do đó việc hình thành xây dựng những chủ
thể hoạt động ở học sinh là việc làm cốt lõi trong việc tổ chức, tính chủ thể bao
gồm tính tích cực Vì vậy, nâng cao tính tích cực của học sinh, để cao vai trò chủ
thể của học sinh trong hoạt động dạy học là một việc làm cẩn thiết, là nhiệm vụ
hàng đầu của người giáo viên Người thay giáo phải làm cho học sinh ham thích.
hứng thú với môn học thì việc giảng dạy môn học đó cơ bản đã thành công Phải
gây cho học sinh tình cảm với bài sắp học, phải xác định tẩm quan trọng va vị trí
của nó trong môn học để thấy ý nghĩa của bài học đó
Một nhiệm vụ quan trọng của lí thuyết hoá học là giải thích và tiên đoán
được tính chất hoá học của các chất và các quy luật biến đổi tính chất hoá học của
các chất Tuy nhiên tính chất hoá học và tính chất vật lý lại phụ thuộc vào cấu trúc
nghĩa là phụ thuộc vào bản chất mối liên kết hoá học giữa các nguyên tử và cách
sắp xếp các nguyên tử trong chất Vì vậy, học thuyết về liên kết hoá học và cấu tạophân tử trở thành vấn để trọng tâm của hoá học hiện đại
Chính nhờ su hiểu biết bản chất của các tương tác giữa các nguyên tử trong
chất ma người ta hiểu được tính đa dạng của các hợp chất hoá học, hình dung được
cơ chế hình thành của chúng cũng như thành phan cấu trúc và khả năng phan ứngcủa chúng Hơn thế nữa, việc xây dựng các mô hình thích hợp phản ánh được cấu
trúc của các nguyên tử, phân tử và bản chất của lực tương tác giữa chúng còn cho
phép dự đóan được những tính chất không cẩn nhờ đến các phương pháp thực
3 Giúp hiểu rõ bản chất của các phản ứng hoá học (sự phá vỡ liên kết
cuả các chất tham gia phản ứng để tạo thành các liên kết mới)
Chính vì vậy với để tài “Nâng cao hiệu quả của bài lên lớp hoá học ở
trường PTTH phần Liên kết hoá học” sẽ giúp cho các em tiếp thu bài học phẩnliên kết hoá học một cách để dang hơn, sâu hơn làm nền ting cho việc học cácphần sau
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang 4
Trang 6LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
II MỤC DICH CUA ĐỀ TÀI
Để tài "Nâng cao hiệu quả của bài lên lớp hoá học ở trường PTTH phần
Liên kết hoá học” sẽ giúp cho các em tiếp thu bài học phần liên kết hoá học một
cách dé dang hơn, sâu hơn làm nền ting cho việc học các phan sau
Il NHIỆM VU CUA ĐỀ TÀI
| Hệ thống cơ sở lí thuyết của các phương pháp dạy học.
2 Hệ thống lí thuyết phần liên kết hoá học:
+ Liên kết cộng hoá trị.
+ Liên kết ion.
+ Liên kết phối trí (cho nhận).
3 Soạn các giáo án phần liên kết bằng phương pháp thông thường và bằng
giáo án điện tử : Liên kết hoá học và bài tập trắc nghiệm
4 Thực hiện trắc nghiệm ở các trường PTTH.
5.Đánh giá kết quả, từ đó rút ra thu hoạch cho bản thân và dé xuất
Nếu học sinh nắm vững phẩn “ Liên kết hoá hoc” sẽ giúp cho học sinh hiểu
và tiếp thu các tính chất hoá học, tính chất vật lý, bản chất tương tác giữa chúng từ
đó làm nền tảng cho việc tiếp thu các kiến thức hoá học về sau
V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1 Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến để tài
2.Thực nghiệm và điều tra
3 Phân tích, tổng hợp các dữ kiện, số liệu.
4.Phương pháp hệ thống tổng kết để rút ra nhận xét và kinh nghiệm.
VI TÍNH MỚI ME CUA ĐỀ TÀI
Để tài đi sâu vào bản chất của liên kết hoá học: liên kết công hoá trị, liên kếtion, liên kết phối trí ( cho nhận), sự phân bố mật độ electron trong phân tử, làmsáng tỏ nhiều vấn để có liên quan đến nguyên tử, phân tử Đây là phương pháp
nhằm giúp cho học sinh có kiến thức vững vàng để tiếp tục nghiên cứu các phần
sau,
So với các dé tài khác, để tài “Nang cao hiệu quả của bài lên lớp hoá hoc ở
trường PTTH phần Liên kết hoá học” có bổ sung thêm các giáo án, giáo án điện
tử về phần liên kết và một số câu hỏi trắc nghiệm để giúp các em học tốt hơn phần
Liên kết hoá học.
SVTH: LE THI PHƯƠNG THUY Trang 5
Trang 7LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
PHAN i: CƠ SỞ LÝ LUẬN PHƯƠNG PHAP DẠY HỌC
Phương pháp day học là một phạm trù rất quan trọng, có tính chất quyết định
đối với mọi hoạt động Dạy học là một hoạt động rất phức tạp và đa dạng Trước
khi xem xét định nghĩa phương pháp dạy học, cần lưu ý đến định nghĩa của phương
pháp.
Về mặt triết học, phương pháp có hai định nghĩa thông dụng đáng chú ý
| Phương pháp là cách thức, con đường, phương tiện để đạt tới mục dich
nhất định, để giải quyết những nhiệm vụ nhất định
2 Phương pháp là hình thức của sự tự vận động bên trong của nôi dung.
Trong các tài liệu về giáo dục học và lí luận đạy học bộ môn hiện nay chưa
có một định nghĩa thống nhất về phương pháp dạy học
Nhiều tác giả coi phương pháp dạy học là “tổ hợp các cách thức hoạt động”
cua thay và trò trong quá trình dạy học được tiến hành dưới vai trò chủ đạo của
thầy , nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ đạy học
Để đi sâu vào bản chất của phương pháp dạy học và để nêu rõ cụ thể quan hệ biện chứng giữa hoạt động day của thầy và hoạt động học của trò, các tác giả đã để nghị định nghĩa sau đây: " Phương pháp dạy học là cách thức làm việc của thầy và của trò trong sự phối hợp thống nhất dưới sự chỉ đạo của thầy nhằm làm cho trò tự
giác, tích cực tự lực đạt tới mục đích học tập.
Trong một số tài liệu, các tác giả nhấn mạnh và nêu mục đích dạy học ngay
khi giới thiệu định nghĩa “ Phương pháp day học là cách thức, con đường hoạt động
của thấy, của trò đưới sự chỉ đạo của thầy, nhằm làm cho trò nấm vững kiến thức,
kĩ năng và kĩ xảo, phát triển năng lực nhận thức, hình thành thế giới quan khoa học
và nhân sinh quan xã hội chủ nghĩa ".
Il PHAN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHAP DAY HOC:
Các phương pháp day học rất phong phú, đa dang Có tới hàng tram phương
pháp day hoc được mô tả Có hàng chục cách phân loại khác nhau Việc phân loại
các phương pháp dạy học là một để tài lý luận trung tâm của lí luận dạy học Cho đến nay vẫn chưa xây dựng được một sự phân loai chung thống nhất được mọi
người thừa nhận.
1 Sơ lược về cách phân loại các phương pháp dạy học:
Trong vài chục năm gan đây đã có nhiều tác giả công bố về cách phân loai các phương pháp day học Dưới đây là một số cách phân loại tiêu biểu
a) Dưa vào mục dich lí luận day học (hay mục đích nhận thức ) trong
mdi giải đoạn của quá trình dạy học , chia các phương pháp dạy học thành các
nhóm: nghiên cứu tài liệu mới, ứng dụng kiến thức, kĩ năng ,kĩ xảo củng cố kĩ
năng, kĩ xảo, kiểm tra đánh giá kiến thức của học sinh.
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 6
Trang 8LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Cách phân loại này, tuy nêu được một dấu hiệu quan trọng của
phương pháp dạy học, nhưng chưa đẩy đủ, vì đây chỉ là một dấu hiệu để nhận biết
của cấu trúc bên ngoài của phương pháp day học Do đó cách phân loại nay ít đượcnhắc tới
b) Dựa vào phương tiện truyền thông ( nguồn kiến thức và đặc trưng của tri
giác thông tin, chia phương pháp dạy học thành 3 nhóm lớn: phương pháp dùng lời,
phương pháp trực quan, phương pháp thực hành ( công tác tự lực của học sinh ).
Cách phân loại này có ưu điểm là đơn giản, dễ sử dụng nhưng có nhược điểm là chỉ dua vào dấu hiệu bể ngoài của phương pháp dạy học là nguồn kiến thức mà không cho biết cách tổ chức bên trong của phương pháp đạy học, do
đó không day đủ
c) Dựa vào đặc trưng hoạt động nhân thức của học sinh, chia phương pháp
day học thành 5 nhóm: giải thích —minh hoa; tái hiện; trình bày nêu vấn dé; tìm tòi
từng phần; nghiên cứu
Cách phân loại này có ưu điểm là dựa vào dấu hiệu cơ bản của cấu
trúc bên trong của phương pháp day học: nói được cách tổ chức logic của dạy học;
nhưng chưa nhất quán vì không chỉ dựa vào một cơ sở phân loại đã nêu cũng chưa
day đủ.
d) Dựa vào đồng thời cả 3 cơ sở sau đây:mục đích lý luận dạy học của các
khâu của quá trình dạy học; nguồn cung cấp kiến thức cho học sinh và tính chất
hoạt động trí lực của học sinh Cách phân loại này đã được đưa vào giáo trình lí luận dạy học hoá học ở các trường Đại học Sư Phạm ở Việt Nam.
Tất cả các phương pháp day học được chia thành 3 tập hợp lớn dựa vào mục đích lí luận dạy học( Phương pháp dạy học khi nghiên cứu tài liệu mới,
khi củng cố,vận dụng hệ thống hoá kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo) Mỗi tập hợp nói
trên được phân chia thành 3 nhóm ( phương pháp dùng lời; phương pháp day học
trực quan; phương pháp dạy học thực hành ) Mỗi nhóm phương pháp dạy học gồm nhiều phương pháp day học mang tên là tên gọi của việc làm cụ thể của hoạt động đạy học (thuyết trình, biểu diễn thí nghiệm, đọc sách vv ) Mỗi phương pháp dạy
học cụ thể được tổ chức theo ba kiểu cơ bản khác nhau tuỳ theo kiểu nội dung dạy học và gấn với nó là cách tổ chức logic lĩnh hội của học sinh (kiểu day học thông
báo tái hiện, kiểu đạy học làm mẫu bất chước, kiểu dạy học nêu vấn để
-Grixtic).
e) Những phương pháp dạy học cơ bản ( hoặc phương pháp day học truyền
thống ) Phương pháp thuyết trình, phương pháp thí nghiệm, phương pháp đàmthoại, phương pháp nghiên cứu và bài toán là những phương pháp dạy học cơ bảnhoặc phương pháp dạy học truyén thống Đó là những phương pháp dạy học sơ
đẳng (chưa biến hoá ), ổn định, được dùng phổ biến và rộng rãi; có thể dùng làm cơ
sở liên kết thành những biến dang khác nhau và các phương pháp dạy học phức
hop.
SVTH: LE THI PHƯƠNG THUY Trang 7
Trang 9LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Các phương pháp day học phức hợp là sự phối hợp của một số phương pháp và phương tiện dạy học, trong đó một yếu tố giữ vai trò nòng cốt
trung tâm liên kết các yếu tố khác còn lại tạo thành một hệ thống nhất vé phương
pháp nhằm tạo ra hiệu ứng tích hợp và cộng hưởng về phương pháp của toàn hệ, ning cao chất lượng lĩnh hội lên nhiều lần Một số phương pháp day học phức hợp
quan trọng là: day học nêu vấn dé Ơrixtc ( dạy học giải quyết vấn dé); dạy học
chương trình hoá; phương pháp grap dạy học; phương pháp alogrit dạy học; dạy học với công cụ máy tính điện tử,
2 Phân loại các phương pháp đạy học hoá học ở trường phổ thông
Vận dụng những điều đã trình bày ở trên áp dụng cho bộ môn hoá
học; khi phân loại các phương pháp day học cẩn dựa vào đồng thời cả 4 yếu tố sau
diy:
a) Mục dich lí luận day hoc của các khâu của quá trình dạy học.
Có 3 khâu trong đó khâu thứ hai gồm các yếu tố : củng cố kiến thức,
khái quát hoá và hệ thống hoá kiến thức, vận dụng kiến thức kĩ năng kĩ xảo, các
yếu tố này có mục đích lí luận dạy học gần nhau do đó để đơn giản có thể phan
biệt 3 khâu chủ yếu;
- Nghiên cứu tài liệu mới.
- Củng cố, hoàn thiện, vận dụng kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo
- Kiểm tra, đánh giá và uốn nấn kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo.
Tất cả các phương pháp sẽ được chia thành 3 tập hợp tương ứng với 3
khâu trên đây, đó là :
- Các phương pháp dạy học khi nghiên cứu tài liệu mới.
- Các phương pháp dạy học khi củng cố, hoàn thiện, vận dụng
kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo
- Các phương pháp kiểm tra, đánh giá và uốn nắn kiến thức, kĩ
- Nhóm phương pháp dạy học dùng lời.
c) Việc phân loại cụ thể của giáo viên, học sinh trong quá trình day
Trang 10LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Cách thức tổ chức hoạt đông bên trong của sự nhân thức - lĩnh hội của học sinh tuy theo kiểu nội dung dạy học, tính chất hoạt động trí lực của học
sinh,
Đối với kiểu nội dung dạy học thực hành (kĩ năng kĩ xảo ) buộc phải
đi theo con đường làm mẫu bất chước Lúc đó ta có kiểu phương pháp dạy học theo
kiểu làm mẫu bắt chước, Đối với kiểu nội dung dạy học lí thuyết , có thể chấp nhận
hai kiểu: kiểu day học thông báo tái hiện và kiểu nêu vấn để - tìm tòi phát hiện.
Trong kiểu dạy học thông báo tái hiện, hoạt động trí lực của học sinh
là thụ động Trước hết học sinh biết được tính chất các đối tượng nghiên cứu và các
quá trình từ lời giảng của giáo viên hoặc từ trong sách, rối sau đó mới làm chính
xác thêm các kiến thức ấy nhờ quan sát hoặc thí nghiệm Dang phương pháp này
theo bản chất hoạt động trí lực của học sinh — được gọi là phương pháp minh hoa.
Vì thế, xét về tính chất hoạt động trí lực của học sinh thì kiểu dạy học thông báo tái
hiện về cơ bản là thuộc dạng phương pháp minh hoa
Trong kiểu dạy học nêu vấn để - tìm tòi phát hiện, hoạt đông trí lực
của học sinh là chủ động tích cực Trên cơ sở quan sát hay thí nghiệm, học sinh
trước hết tự lực thu được những hiểu biết về đối tượng nghiên cứu, sau đó họ kiểm tra lại các hiểu biết đó nhờ sự giúp đỡ của giáo viên hoặc dựa vào sách Dạng
phương pháp này theo bản chất hoạt động trí lực của học sinh -được gọi là phương
pháp nghiên cứu Vì thế xét về tính chất hoạt động trí lực của học sinh thì kiểu dạy
học nêu vấn để - tìm tòi phát hiện là thuộc dạng phương pháp nghiên cứu
3 Hệ thống các phương pháp day học hoá học
Hệ thống các phương pháp dạy học được trình bày ở bảng 1,2,3 dưới đây.
Nhiều phương pháp dạy học khi củng cố, hoàn thiện, vận dụng kiến
thức, kĩ năng kĩ xảo tuy có cùng tên với những phương pháp được dùng trong khinghiên cứu tài liệu mới, nhưng không giống nhau vì hoạt động của giáo viên và
nội dung của cột thứ 3 trong bảng | và 2 Chẳng hạn, thí nghiệm của học sinh do
học sinh tự làm khi củng cố, hoàn thiện, vận dụng kiến thức, kĩ năng (được gọi là
thí nghiệm thực hành ) khác xa với thí nghiệm cuả học sinh khi học bài mới, thuyết trình (diễn giảng ) khi ôn tập nhằm tổng kết khái quát hoá và hệ thống hoá kiến
thức là khác với thuyết trình thông báo, tái hiện
Việc kiểm tra kiến thức tuy có lúc được tiến hành ngay khi nghiên
cứu tài liệu mới cũng như khi củng cố ôn tập hoàn thiện kiến thức nhưng nó được
tách ra riêng ở bảng 4, vì ở thời điểm việc kiểm tra được thực hiện thì nhiệm vụ
day học chủ yếu là kiểm tra, đánh giá kiến thức, ki năng và kĩ xảo của học sinh
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 9
Trang 11LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Thí nghiệm của học sinh
(thí nghiệm đồng loạt hay
c Theo phương pháp minh hoa.
a Thuyét trinh thong béo
b Đọc tìm tư liệu minh
hoa cho kết luận mình đã
biết.
c Dùng sách tìm, trả lời cho câu hỏi,
và học
Trang 10
Trang 12LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Bảng 2
GVHD: TRAN THỊ VAN
CÁC PHƯƠNG PHAP DAY HỌC KHI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ VÀ
UỐN NẮN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG, KĨ XẢO
NHÓM PHƯƠNG TEN PHƯƠNG PHAP | KIỂU VÀ DANG PHƯƠNG
Giải bài toán hoá học.
3 Các phương pháp | Kiểm tra miệng.
chuẩn bị theo phương p
Biểu diễn dưới hình thức bài
tập kiểm tra.
Bài kiếm tra có sử dụng vật
phân phát.
a Làm lại những thí nghiệm đã
được làm hay quan sát khi học
bài mới, khi ôn tập.
b Làm thí nghiệm mới.
a Lam lại thí nghiệm cũ.
b Lam thí nghiệm mới.
Giải bài toán khi kiểm tra miệng hay kiểm tra viết.
a Học sinh trả lời câu hỏi cho sẵn.
b Kiểm tra theo hình thức đàm
thoại với cả lớp.
a Kiểm tra viết thời gian ngắn.
b Kiểm tra viết sau khi đã học
xong một hay một số để tài
c Điển vào các phiếu kiểm tra
ip Test
Trang 11
Trang 13LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Bang 3
CAC PHƯƠNG PHAP DAY HOC KHI CỦNG CO, HOÀN THIỆN,
VAN DUNG KIEN THUC, KI NANG, KI XAO
PHAP (1) (2) PHAP (3
| 1 Các phương pháp | Biểu diễn thí nghiệm, | a Biểu diễn thí nghiệm, các
trực quan các đổ dùng trực quan và đổ dùng trực quan và các
các phương tiện nghe phương tiện nghe nhìn theo
3, Các phương pháp | Thí nghiệm thực hành | a Làm thí nghiệm nhằm củng
dùng lời (thuyết | Làm bài tập cố kiến thức, rèn luyện kĩtrình) năng, kĩ xảo
Đàm thoại | Đàm thoại ôn tập, tổng kết.
a Ôn tập theo sách giáo khoa.
Dùng sách b Soạn để cương, lập bing
“theo để tài nghiên cứu khi
'dùng sách giáo khoa và tai
liệu tham khảo.
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang 12
Trang 14LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Ill NHỮNG YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI PHƯƠNG PHAP DAY HỌC HOÁ
HỌC
1 Tiêu chuẩn chung 'Tiêu chuẩn chung cao nhất để đánh giá hiệu quả sư phạm của một phương pháp
day học là đáp ứng được mục đích của nhà trường và bảo đảm thực hiện tốt nhất
những nhiệm vụ cuả việc dạy học hoá học.
Phương pháp day học hoá học bao gém phương pháp dạy và phương pháp học.Chúng là hai hoạt động khác nhau về đối tượng, nhưng thống nhất với nhau vé mục
đích, tác động qua lại với nhau Trong sự thống nhất này, phương pháp dạy giữ vai
trò chủ đao, còn phương pháp học có tính độc lập tương đối, nhưng chịu sư chỉ phối
của phương pháp day và có ảnh hưởng ngược lại đối với phương pháp day.
Dạy học tối ưu phải là sự dạy học mà trong đó, về mặt phương pháp, bảo dim cùng
c) Giữa tiếp thu và tự chỉ đạo trong học
Người giáo viên phải kết hợp thống nhất hai chức năng- truyền đạt
và chỉ đạo-bằng chính logic của bài giảng Người học sinh vừa phải tiếp thu điều giáo viên giảng, vừa tự điều chỉnh, tự chỉ đạo việc học tập của bản thân.
Như vậy, phương pháp day học có hiệu quả là cách làm việc của giáo viên phát huy được cao độ tính tự giác, tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình học tập.
Nó phải có tác dụng dạy cho học sinh phương pháp học và phương pháp nhận thức, phương pháp làm việc khoa học, sáng tạo nghĩa là phương pháp dạy học phải có
tác dụng phát triển trí tuệ cho học sinh Và do đó chất lượng của phương pháp dạy học thể hiện cụ thể ở chất lượng kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo và ở trình độ phát triển
trí tuệ của học sinh.
b) Bảo đảm cung cấp cho học sinh tiểm lực để phát triển toàn diện Phương
pháp day học phải giúp học sinh vận dụng lí thuyết vào thực hành và vào
các hoạt động thực tiền; trên cơ sở đó giúp phát triển tư duy logic, trí thông
minh, khả năng làm việc tự lực sáng tạo của học sinh Muốn thé, phương
pháp dạy học phải đa dạng phong phú, linh hoạt, luôn luôn được đổi mới.
cải tiến, sáng tạo
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY ä Trang 13
Trang 15LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
€) Phải phù hợp và thể hiện được đặc điểm của phương pháp nghiên cứu
khoa học đặc trưng của khoa học hoá học Hoá học là một khoa học vừa li
thuyết vừa thực nghiệm nên hoá học không thể phát triển được nếu không
có thí nghiệm, quan sát cũng như nếu không có quá trình tư duy quy nạp (tất nhiên phải kết hợp với suy lí điển dịch ) Vì vậy, trong khi day học mônhoá học ở trường nhất thiết phải tận dụng quan sát, thí nghiệm học tập
d) Bảo đảm truyền thụ cho học sinh theo những quy tắc sư phạm tiên
tiến-một khối lượng kiến thức, kĩ nang, kĩ xảo nhất định trong thời gian hạn chế với chất lượng cao nhất.
IV ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHAP DAY HỌC BẰNG CÁCH NÂNG CAO TÍNH
1 Vai trò của việc nâng cao tính tích cực, tự giác của học sinh đối với kết
quả học tập
Đất nước Việt Nam trên con đường xây dựng và phát triển đòi hỏi xã hội đàotạo những con người có phẩm chất mới, yêu lao động và có trí thức vững chắc và
đó cũng là mục tiêu của nến giáo dục nước ta Để đạt được mục tiêu đó giáo dục
trong nhà trường đóng vai trò quyết định.
Chất lượng học tập phụ thuộc vào điểu kiện trong lẫn điều kiện ngoài của sự học
tập.
+ Điều kiện bên ngoài: đó là nội dung ti thức ( được quy định cụ thể bởi mục
dich đào tạo của nhà trường bởi lứa tuổi và bậc học ), phong cách day của thiy(đạo đức, trình độ, sự hiểu biết, và vận dụng phương pháp giáo dục ), việc tổ chứcđạy học và có cơ sở vật chất,
+ Điều kiện bên trong:đó là sự giác ngộ mục đích học tập của học trò, thể hiện
trong nhu cẩu, động cơ hứng thú học tập, vốn kinh nghiệm wi thức, trình độ phát
triển trí tuệ, trình độ phát triển những kĩ năng học tập đã và đang hình thành ở học
sinh,
Muốn cho học tập đạt kết quả cao, người thấy phải biết kết hợp hai mặt -những
diéu kiện bên trong và những điều kiện bên ngoài một cách biện chứng Nói cách khác hệ thống công việc của giáo viên chỉ có thể đạt kết quả khi dựa trên sự hiểu
biết những cơ chế bên trong của hoạt đông học tập mà dé ra biện phát sư pham
thích hợp, những tấc động bên ngoài hiệu nghiệm Chỉ như vậy hoạt động day mới thực sự khoa học, dam bảo tính su phạm cao.
Học sinh là chủ thể của hoạt động học tập nói riêng, của quá trình dạy học nói
chung Tính chủ thé bao hàm tính tích cực Đây là mét đặc điểm chung của sự sống
và đến con người Tính tích cực phát triển đến đỉnh cao thành tính chủ động say
sưa và đam mê Ở trình độ này, con người thực sự làm chủ bản thân, tuy nhiên
muốn cho hoạt động có thể triển khai được cẩn có những điểu kiện khách quan
tương ứng.
Trang 16LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
Mục đích cuối cùng chung nhất của quá trình day học là làm xuất hiện một lan
nữa nền văn minh nhân loại ở người học, giúp cho học sinh nắm bắt được trị thức, kinh nghiệm của xã hôi loài người, biến nó thành cái riêng của mình một cách chắc chắn và sâu sắc, vận dụng được vào thực tiễn Quá trình này rất phức tạp và là quá trình thuận nghịch hai chiéu GSH (G: giáo viên, H: học sinh ) có sự chuyển tới và
sự phân hồi để kiểm tra, điểu chỉnh rối lại tiếp tục tác động Thiếu một trong haihoạt động dạy hay học quá trình bị phá vỡ Người giáo viên với kiến thức khoa học
phong phú, với một trình độ uyên thâm đến đâu chăng nữa cũng chẳng thu được
kết quả gì nếu học sinh không tích cực hoạt động, nắm bắt lấy kiến thức Học sinh
là chủ thể trực tiếp xúc tiến quá trình học tập diéu này giáo viên không thể làm
thay được các em được vì vậy cẩn xây dựng cho họ một tính thần tự giác, một thái
độ tích cực trong học tập Đó là điểm tựa quan trọng để quá trình giáo dục đạt kết
quả cao nhất
2 Làm thế nào để nâng cao tính tích cực của học sinh trong học tập:
Qua nghiên cứu bản chất của quá trình dạy học và vai trò của học sinh trong
quá trình này cho thấy chất lượng học tập được quyết định trực tiếp bởi chính học sinh Học sinh là chủ thể tiến hành quá trình học tập của mình do đó việc hình thành xây dựng những chủ thể hoạt động ở học sinh là việc làm cốt lõi trong việc tổ chức, điểu khiển hoạt động lĩnh hội của họ mà chính là chủ thể trước hết, bao hàm tính tích cực Vì vậy, nâng cao tính tích cực của học sinh, để cao vai trò chủ thể của
học sinh trong hoạt động dạy không có nghĩa là xem nhẹ vai trò của người giáo
viên mà ngược lại nhiệm vụ của người giáo viên lúc này càng nặng nể quan trọng
hơn Không thể hiểu một cách phiến diện là truyền đạt đến học sinh một khối
lượng kiến thức nhất định nào đó mà là tổ chức điểu khiển hoạt động lĩnh hội của ở
đối tượng của mình Để làm được điều này đòi hỏi người giáo viên phải kích thích
hoạt động học tập của học sinh, tạo động cơ trong day và học.
a) Vai trò của tạo động cơ trong day và học:
Bất cứ hoạt động nào cũng diễn ra có hiệu quả hơn và cho những hiệu quả chấtlượng hơn Nếu như trong lúc đó cá nhân có động cơ rõ ràng sâu sắc mạnh mẽ,kích thích ý muốn hoạt động tích cực, cống hiến toàn bộ sức lực, vượt qua những
trở ngại không tránh khỏi, những diéu kiện bất lợi và những hoàn cảnh khác, kiên
nhẫn đạt tới mục đích đặt ra
Hoạt động học tập cũng diễn ra hữu hiệu hơn nếu như học sinh có thái độ học
tập đúng đắn, có hứng thú nhận thức, có nhu cau lĩnh hội trí thức, kỷ năng và kỷ
xảo Nếu như các em được giáo dục ý thức, nghĩa vụ trách nhiệm và các động cơ
học tập khác.
b) Những loại hình cơ bản của phương pháp kích thích:
Có thể chia ước lệ nhóm phương pháp kích thích và tạo động cơ ra làm hai
phân nhóm lớn:
+Phân nhóm thứ nhất bao gồm những phương pháp hình thành hứng thú của
học sinh.
SVTH: LE THỊPHƯƠNGTHÚY - Trang 15
Trang 17LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
+Phân nhóm thứ hai gồm những phương pháp chủ yếu là hướng vào việc
hình thành hứng thú nhận thức của học sinh.
Sau đây chúng ta sẽ phân tích từng đặc điểm của phương pháp đó:
* Phân nhóm I: Phương pháp hình thành hứng thú:
Những nghiên cứu chuyên về vấn để hình thành nhận thức cho thấy rằng
hứng thú dưới mọi hình thức và trong tất cả các giai đoạn phát triển được đặc trưngtối thiểu bởi 3 yếu tố bắt buộc sau đây:
+ Cảm xúc tích cực và thái độ hoạt động.
+ Có phương diện nhận thức cảm xúc này.
+ Có động cơ trực tiếp xuất phát từ bản thân hoạt động.
Từ đó rút ra trong quá trình dạy và học cẩn đảm bảo sự xuất hiện nhữngcảm xúc tích cực đối với hoạt động học tập, đối với nội dung, hình thức và phươngpháp thực hiện hoạt động đó Một trong những thủ thuật của phương pháp kíchthích xúc cảm học tập là tao ra những tình huống lý thú, đưa vào bài gidng nhữngthí nghiệm, những ví dụ hấp dẫn, những su kiện nghịch thường Đối với môn Hoá
học, những thí nghiệm biểu diễn của giáo viên trong bài giảng có ảnh hưởng mạnh
mẻ đến việc kích thích hứng thú học tập của học sinh
Có thể tăng tính hấp dẫn của bài giảng bằng những nội dung phong phú, liên hệ
thực tế, phân tích những đoạn trích từ sách báo về cuộc đời hoạt động của các nhà
bác học.
Người ta còn gợi cảm xúc mạnh mẽ bằng cách áp dụng thủ thuật gây sự
ngạc nhiên như tính bất thường của những sự kiện được đưa ra, tính nghịch thường
của thí nghiệm được trình bày trong bài học.
Trong quá trình dạy học, tính nghệ thuật, tính rõ ràng và biểu cảm trong lời nói giáo viên có ý nghĩa to lớn để xây dựng tình huống xúc cảm Thiếu tất cả
những cái đó thì lời nói của giáo viên tất nhiên vẫn có giá trị thông tin nhưng nó
không kích thích hoạt động học tập của học sinh.
s Phân nhóm 2: Phương pháp kích thích tinh than trách nhiệm và
nghĩa vụ học tập:
Quá trình dạy học không chỉ dựa vào động cơ hứng thú nhận thức mà còn
dua vào hàng loạt những động cơ khác, trong đó động cơ có ý nghĩa đặc biệt là ý
thức nghĩa vụ và trách nhiệm của học sinh trong học tập Những động cơ này cho
phép các em vượt qua những trở ngại không tránh khỏi trong học tập, khắc phục
khó khăn để đạt đến mục đích học tập của minh.
Hoạt động học tập có thể coi là tổ chức của các đơn vị hoạt động, hành
động Mỗi hành động tiến hành đều gắn lién với mục đích của nó, vì vậy phải giúphọc sinh xác định được mục đích của việc học tập Sự tích luỹ vé mục đích về hoạt
động học tập dẫn đến tạo nên một động lực thúc đẩy quá trình hoạt động học tập Khi hiểu và xác định được mục đích đặt ra hành đông con người sẽ hướng vào để dat mục đích ấy với một thái đô tích cực Người giáo viên phải có sự khéo léo để
xây dựng hình thành cho các em một mục đích học tập đúng đắn Từ sự gợi ý bên
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 16
Trang 18LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
ngoài của giáo viên, học sinh phải chuyển đổi nó thành yêu cầu bên trong ban thâncủa ho, dan dan hình thành mục đích học tập cho bản thân mình và con đường đó
được sự điều chỉnh, can thiệp của giáo viên một cách khoa học nghệ thuật.
Để học sinh ý thức, giác ngộ được trách nhiệm của việc học tập và từ đó có
nghĩa vu đúng đấn với nghĩa vụ học tập cẩn:
+ Giải thích ý nghĩa xã hội của việc học tap, khai thác vai trò của khoa học
trong công việc phát triển phan nền sản xuất Sự phát triển của khoa học kỷ thuậtlàm giảm lao động năng nhọc và nguy hiểm cho con người, làm cho các ý thức
được vị trí, vai trò của bản thân trong cộng đồng và nghĩa vụ quyền lợi đối với xã
hội.
+ Giải thích ý nghĩa cá nhân trong việc học tập :
Nhà trường phổ thông là nơi hun đúc, bồi dưỡng, trang bị hành trang cho các
em bước vào đời, mỗi một người có một cuộc sống riêng một cái tôi, một chỗ đứng
trong xã hội, trong cộng đồng Giáo viên phải giúp cho hoc sinh thấy được tam
quan trọng trong việc học tập trong trường phổ thông và vai trò học tập của các em
đối với hoạt động học tập của mình Chính các em chứ không ai khác là người tự
tiến hành hoạt động đó, tích luỹ kiến thức để trang bị cho mình một vốn sống cẩn
thiết khi bước vào đời phải làm sáng tỏ quyền lợi cá nhân của các em từ những hoạt động đó, Đây là một vấn dé đòi hỏi tính sư phạm cao, các em chỉ thực hiện
nghĩa vụ học tập một cách hiệu quả khi hiểu rõ trách nhiệm học tập của mình
Bên cạnh đó, cẩn có những biện pháp thiết thực để kích thích tỉnh thần trách
nhiệm và nghĩa vụ học tập của các em như khen thưởng, trách phạt.
Khen thưởng, trách phạt tích cực đúng lúc, đúng chỗ sẽ động viên các emtích cực học tập hơn nữa Biết kết hợp khéo léo các phương pháp kích thích đa
dang trong một thể thống nhất thì việc học của học sinh mới có kết quả.
» Tóm lại:
Động cơ có thể ví dụ như nhiên liệu cho quá trình học tập của học
sinh.Động cơ thúc đẩy chỉ phối và định hướng con đường hoạt động học tập, do đóphải xây dựng cho các em một động cơ học tập đúng đắn Khi xác định được mục
đích của động cơ của việc học tập, học sinh mới có thể có thái độ tích cực học tập.
Hành đông của con người đặc trưng ở chỗ có ý thức Khi thoả mãn câu trả lời * học
để làm gì?” thì các em sẽ có thái độ tích cực với hoạt động ấy, với diéu kiện câu
trả lời đó phải là do tự bản thân các em “tìm thấy”, hài lòng và trung thực với nó.
đó chính là kết quả lao động của người thấy trong việc xây dựng cho các em một
thái độ đúng đấn trong học tập.
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang 17
Trang 19LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
Phần 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUYÊN NGÀNH
1 SỰ PHÁT TRIỂN LÝ THUYẾT LIÊN KẾT HOÁ HỌC VÀ HOÁ TRI:
Vì sao các chất lại hoá hợp với nhau?
Vì sao các nguyên tử lại liên kết với nhau?
Các nhà giả kim thuật thời Trung Cổ là những người đấu tiên nêu lên và giải
đáp câu hỏi trên Họ cho rằng: “ các chất hoá hợp lai với nhau là do chúng yêu
nhau ”.
Đến thế ki XVII trong cuốn “Nha bác học hoài nghỉ” Boi(Robert Boyle) đã
viết: " Tôi nghĩ rằng yêu, ghét, giận, hờn, là tình cảm của những sinh vật thông
minh, và tôi không thể giải thích được là vì sao mà người ta lại gán những tình cảm
đó cho những vật vô trí, vô giác ”.
Sang thế kỉ thứ XVIII (sau khi tìm ra định luật van vật hấp dẫn ) Nưitơn cho
rằng các chất kết hợp với nhau là do chúng hút lẫn nhau theo định luật vạn vật hấp
Ngày nay, nếu làm một con tính đơn giản như sau, ta sẽ thấy :
Khối lượng của một nguyên tử hidro là 1,7.10°’gam Khoảng cách của hai
nguyên tử hidro trong phân tử Hy là 0,74A”
Vậy
f = “L2
d
Như vậy, lực hấp dẫn là không đáng kể, trong khi đó thực nghiệm cho biết lực
liên kết giữa hai nguyên tử H bằng 6,7.10" ec.
Kết luận: Lực hấp dẫn không có vai trò gì trong các tương tác hoá học.
Đến thế ki XIX, việc phát minh ra điện đã ảnh hưởng sâu sắc đến quan niệm
Trang 20LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Ở đây cũng cần nêu lên rằng , cho tới năm 1828 , nhiều nhà bác học vẫn chưatin rằng các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc sinh vật nên được tạo nên từ “hoạt lực”
~ một thứ lực sống không thể nhận biết được
Cùng năm ấy , Voelơ (E Wohler ) đã tổng hợp được chất hữu cơ Ure
CO ( NH;); từ hợp chất vô cơ là amonixianat Sự kiện đó đã phá vỡ ranh giới giữachất hữu cơ và chất vô cơ : bản chất liên kết hóa học trong chất hữu cơ cũng giống
như trong chất vô cơ.
Vào giữa thế kỷ 19 năm 1850 , người ta đã đưa hoá học vào khái niệm hod trị
với định nghĩa như sau :
Góc trị là khả năng hóa hợp của một nguyên tố đó là nguyên tử hiđrô hay
số nguyên tử Clo mà một nguyên tử của nguyên tố đó có thể kết hợp
Nhờ định nghĩa đó mà người ta có thể gán cho một số nguyên tố một hoá trị
từ đó mà dự đoán công thức của một số hợp chất của nguyên tố đó
Nhưng nói rằng Natri có hoá trị 1 thì chỉ chang giải thích được điều gì cả: đóchỉ là một cách nói khác rằng: Clo và Natri tạo thành một hợp chất có công thức làNaCl Nó không giúp ta hiểu tại sao công thức này lại là NaCl mà không phải công
thức khác như Na;CIl hay NaCl,?
Đến cuối thế kỉ XIX, người ta phân chia hợp chất thành hai loại cơ bản là hợp
chất di cực và đồng cực, bên cạnh đó có hàng loạt hợp chất trung gian
Các hợp chất dj cực như NaCl có thể coi là được tạo nên từ các ion nghĩa là
bằng những nguyên tử tích điện ngược dấu nhau Các ion trái dấu hút nhau làm cho
hợp chất bến Các hợp chất này thường gap trong hoá vô cơ
Các hợp chất đồng cực như CH, được cấu tạo nên từ những nguyên tử không tích điện Bản chất của liên kết đó là gì? Người ta hoàn toàn không biết Những
hợp chất này thường gặp trong hoá hữu cơ.
Tuy nhiên, người ta thấy có mối quan hệ giữa hoá trị của một nguyên tố và vị
trí của nó trong bảng hệ thống tuần hoàn Menđeleêp
Sự hình thành thuyết electron về hoá trị
Chi sang đấu thế ki thứ XX, với sự phát triển những trí thức vé cấu tạo nguyên tử, người ta có nói có khả năng đi tới những quan niệm chính xác hơn về sự
hình thành liên kết hoá học Đặc biệt người ta tìm ra quan hệ giữa hoá trị và cấu
tạo lớp vỏ electron của nguyên tử.
Năm 1904, Abec(Abegg) phát biểu quy tắc bat tử Người ta có thể gắn cho
nhiều nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn một hoá trị âm và một hoá trị dương
Tổng số hoá trị âm và hoá trị dương là 8 Vi dụ : Clo trong LiCI và ChạO;, Niơ
Quy tắc này không phải lúc nào cũng đúng, nhất là đối với các kim loại Tuy
nhiên nó là mot dữ kiện thực nghiệm đáng lưu ý.
Khi quy tắc Abec mới được phát biểu thì Đơruđơ (Drude) đưa ngay ra ý kiếncho rằng hoá trị đương của môt nguyên tố bằng số electron liên kết yếu mà nguyên
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trung Đọi Học Sơ Phgen [Trang 19
TO Ö~C -Aa
Trang 21LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
tử của nguyên tố đó có thể cho di còn hoá trị âm bằng số electron mà nguyên tử có
thể thu thêm
Năm 1913, sau khi Môđơii ( H Moseley) đã xác định được chính xác số hiệu
nguyên tử thì người ta biết được số clectron trong mỗi nguyên tử Chẳng bao lâu,
người ta biết được độ bén đặc biệt của 8 electron lớp ngoài cùng Chẳng han He :
2:N;: 2+8; Ar: 24848
Năm 1916, Kotxen (w, Kossel) đã có đóng góp quan trọng về lý thuyết liênkết điện hoá trị dựa trên cơ sở mẫu nguyên tử Bo
Cùng năm ấy Luyt (G Lewis) đã đưa ra lý thuyết về liên kết công hoá trị
Những công trình này vé sau được I Lãngmuga ( I Langmu) phát triển
thêm( 1919).
Theo những quan điểm đó, trong sự hình thành liên kết hoá học, các nguyên
tử tương tắc có xu thế phân bố lại các electron sao cho lớp vỏ ngoài bến vững làđạt tới cấu trúc của khí tro tương ứng
Có thể đạt tới cấu trúc đó bằng hai cách:
a) Hoặc bằng sự chuyển hẳn một hay nhiều electron từ nguyên tử
này sang nguyên tử khác, do đó các nguyên tử biến thành ion tích
điện ngược dấu và hút nhau bằng lực hút nh điện (thuyết liên
kết ion của Kotxen).
b) Hoặc bằng cách hình thành những cặp electron chung cho các
nguyên tử tương tác: mỗi electron chung ứng với một liên kết
công hoá trị ( thuyết liên kết cộng hoá trị của Luyt-Langmuga) Trong đa số trường hợp, các cấu trúc bén của electron đạt được có
8 electron ở lớp vỏ ngoài, do đó thuyết này cũng thường được gọi
là là thuyết bát tử (tám điện tử)
Nhưng vì sao sự dùng chung một cặp electron giữa hai nguyên tử lại phát sinh
ra một liên kết hoá học bền vững ?
Cho đến năm 1927, người ta vẫn chưa hiểu tại sao như vậy?
Vậy một lý thuyết về liên kết hoá học phải giải quyết được những vấn dé gì?
s Một là, phải trả lời được câu hỏi “ Vì sao liên kết hoá học được hình
thành?"
Thật ra câu trả lời vé nguyên tắc đã có: Các liên kết hoá học được tạo thành bởi
vì khi liên kết với nhau các nguyên tử thể hiện được khuynh hướng phổ biến của
mọi hệ cơ học là đạt tới một trạng thái năng lượng thấp hơn
Ta thấy rõ được điều đó bởi vì khi tạo thành một liên kết hoá học, các nguyên
tử nhường cho môi trường xung quanh một năng lượng nào đó, và khi muốn phá vỡ
liên kết, cẩn cung cấp cho phân tử một năng lượng đúng bằng năng lượng đã tod ra
( người ta gọi là nang lượng liên kết)
Nhưng người ta đòi hỏi về một liên kết hoá học tạo thành như thế nào? Và vì sao việc tạo thành liên kết lại làm giảm năng lượng của hệ nguyên tử ?
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang 20
Trang 22LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
* Hai là, phải giải thích được vì sao các nguyên tử liên kết với nhau theo
những tỉ số xác định, một vấn dé mà ngay từ thời Gay Luysắc (Gay Lussac)
và Becxeliut đã đặt ra qua định luật các tỉ lệ bôi.
Vì sao hai nguyên tử hút lẫn nhau tạo thành phân tử H; gồm hai nguyên tử
mà không phải ba, bốn nguyên tử Hoặc vì sao ta viết CH, mà không có CH, hay
CH¿ạ
Ba là, lí thuyết liên kết hoá học phải giải thích được sao một nguyên tử cónhiều trạng thái hoá trị Phải giải thích được cấu hình không gian của phân tử Líthuyết hoá lập thể đã phát triển sau khi VanHốp (Van'h Hoff ) và LoBen (le Bel)
để ra kiến trúc tử điện của nguyên tử Cacbon , Sau đó nhờ những phương pháp vật
lý mới của Rơnghen, phương pháp quang phổ , nhiễu xa electron — , các nhà hóa
học đã có những dữ kiện thực nghiệm đẩy đủ hơn về cấu tạo phân tử , khoảng cách
giữa các nguyên tử trong phân tử (độ đài liên kết)
Lí thuyết liên kết hóa học phải giải thích được vì sao trong phân tử CO, cả ba
nguyên tử đều nằm trên một đường thẳng trong khi đó thì trong phân tử, H;O nó
được tạo thành góc 104°5' với độ dài liên kết là 0.96°A Nhu vậy nó phải giảiquyết được vấn dé liên kết
Thêm vào đó , lí thuyết về liên kết hoá học phải giải thích được sự khác nhau
giữa liên kết đơn và liên kết đôi (độ bội của liên kết ).
Như vậy , lí thuyết về liên kết hóa học phải lí giải được những đặc trưng cơ
bản của cấu tạo phân tử Ngày nay , những dữ kiện thực nghiệm về cấu tạo của
nhiều phân tử đã được xách định rất đẩy đủ và chính xác
Trên cơ sở những điều đã trình bày trên , ta thử xét xem lí thuyết liên kết iôn
của Kotxen và lí thuyết liên kết cộng hóa trị của Hailơ London (Heitler
-London ) có thỏa mãn được những đòi hỏi đó không 2.
Il CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CUA LIÊN KẾT HOÁ HOC
Khi nghiên cứu cấu tạo của một chất người ta phải giải thích được bản chất
mối liên kết giữa các nguyên tử trong chất đó và xác định được những đặc trưng cơ
bản của cấu tao bên trong chất đó Một số đặc trưng cơ bản của cấu tạo chất như
sau:
1 Năng lượng liên kết
Năng lượng liên kết là năng lượng được giải phóng khi hình thành mối liênkết hoá học từ những liên kết cô lập
Năng lượng liên kết thường được tính ra kilocalo ( Kcalo ) hay kilojun ( KJ )ứng với một phần tử gam ( mol ) hợp chất tạo thành
VD:H + H = H; AH= -103.6 Kclo/mol
Khi một nguyên tử liên kết với nhiều nguyên tử khác nhau thì người ta dùng
khái niệm năng lượng liên kết trung bình
VD: C + 4H = CH, , AH=-394.19 Kelo/mol
Tir đó ta thấy nang lượng liên kết trung bình ứng với mỗi liên kết C - H là :
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 2!
Trang 23LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
- wa = -98,55 Kclo/mol
Cần chú ý sự phân biệt giữa nang lượng liên kết trung bình với nang lượng
phá vỡ từng liên kết Ví dụ đối với CH, , để tách lẫn lượt các nguyên tử thứ 1,2,3,4
người ta phải tiêu tốn Mn lượt 102.8 Kelo/mol , 88.7 Kelo/mol , 125 Kelo/mol , 80.6Kelo/mol Sở di sự khác biệt vì trong quá trình tách các nguyên tử Hiđrô có sự xây dựng lại cấu trúc ( cách phân bố hình học các hạt nhân , cấu hình điện tử của hệ )
do đó làm biến đổi năng lượng liên kết giữa các nguyên tử trong hệ phân tử
Năng lượng đặc trưng cho độ bến của liên kết hoá học khi năng lượng kim
loại cảng lớn thì mối liên kết hoá học càng bền
2 Độ dài liên kết
Độ dài liên kết được xác định bởi khoảng cách giữa hai hạt nhân của hai
nguyên tử tham gia liên kết Độ dai liên kết phụ thuộc vào bản chất của các
nguyên tử tham gia liên kết và bản chất của mối liên kết
Đô dài liên kết thường được tính ra đơn vị Angstrong kí hiệu là A° (1A°=
LØ* em).
Khi các nguyên tử tham gia liên kết như nhau thì thường là mối liên kết
càng bền sẽ có độ dai liên kết càng nhỏ
3 Góc hoá trị (hay góc giữa hai liên kết ) và cấu hình phân tử
Trong trường hợp một nguyên tử đồng thời liên kết với nhiều nguyên tử
khác thì một đặc trưng quan trọng là góc hoá trị hay góc giữa các liên kết Biết
day đủ góc giữa các liên kết và độ dài liên kết ta sẽ xác định được cấu hình hình
học của phân tử
Một số cấu hình hình học thường gập của các phân tử
-Phân tử thẳng
-Phân tử gãy góc
-Phân tử tam giác phẳng
~-Phân tử tháp tam giác -Phan tử tứ diện
-Phan tử bat điện
-Độ bội liên kết:
Độ bội liên kết được định nghĩa là số mối liên kết được hình thành giữa
hai nguyên tử Ví dụ trong 3 phân tử êtan étylen, axêtylen độ bội liên kết giữa hainguyên tử cacbon Mn lượt là 1,2,3 Trong thuyết cấu tạo hoá học cổ điển người ta
biểu diễn cấu tạo của các nguyên tử này như sau( con số phi đưới liên kết là độ dàiliên kết)
HC (suọCH HC TH: HC SS CH
Ta thấy độ đài liên kết giảm khi tăng đô bôi liên kết.
4.Độ âm điện của nguyên tố
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 22
Trang 24LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
Theo thuyết điện tử về liên kết khi hai nguyên tử A,B tương tác và hình
thành liên kết thì có sự trao đổi nguyên tử giữa hai nguyên tử Sự trao đổi này phụ
thuộc vào khả năng cho và nhường điện tử ( được đặc trưng bằng năng lượng ion
hoá và ái lực điện tử ) của hai nguyên tử Khi đó có thể dùng một đại lượng là độ
âm điện để xác định chiều đi chuyển của các điện tử tham gia liên kết.
Có thể xác định độ âm điện qua các ví dụ sau Giả sử có tương tác giữa hai nguyên tử A, B để hình thành phân tử AB.
A +B = AB
Ta hãy tinh năng lượng được giải phóng khi hình thành liên kết.
Nếu khi hình thành liên kết mà nguyên tử A nhường điện tử cho nguyên tử B
A + B =A`—ĐB (I)
Khi đó để tách một điện tử khỏi nguyên tử A cẩn phải tiêu tốn một năng
lượng I, bằng năng lượng ion hoá của nguyên tử A, đồng thời khi kết hợp điện tử vào nguyên tử B có sự giải phóng một năng lượng Eg bằng với ái lực điện tử của
nguyên tử B Như vậy năng lượng được giải phóng của quá trình tương tác sẽ là
Ea —I,.
Nếu khi hình thành liên kết mà nguyên tử B nhường điện tử cho nguyên tử A
A + B = A—pB*H A B (2)
thì phải tốn một năng lượng lạ và giải phóng một năng lượng E và năng lượng giải
phóng cho cả quá trình tương tác sé là E, - lạ.
Quá trình thực tế xảy ra sẽ là quá trình giải phóng nhiêu năng lượng nhất để
hệ đạt trạng thái bền nhất Giả sử thực tế xảy ra quá trình (1), khi đó phải thoả mãn
với điện tử của nguyên tố B phải lớn hơn tổng tương ứng của nguyên tử A.
Et! đặc trưng cho chiểu chuyển dich điện tử khi hình
Đại lượng X =
thành liên kết hod học giữa hai nguyên tử , điện tử tham gia liên kết sẽ lệch về
phía nguyên tử của nguyên tố có đô âm điện lớn hơn
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang 33
Trang 25LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
ĐỘ AM ĐIỆN CUA MOT SỐ NGUYÊN TỐ ( tính ra đơn vị quy ước X;; = 4)
Dựa vào độ âm điện người ta phân biệt hai dạng liên kết cơ bản như sau : -Nếu hai nguyên tử tham gia liên kết có độ âm điên khác xa nhau (ví dụ
Na và Clo) thì mây điện tử liên kết gan như bị dich chuyển hoàn toàn về phía
nguyên tử có độ âm điện lớn làm cho nguyên tử trở thành ion âm và nguyên tử kia
trở thành ion dương Mối liên hệ được hình thành là do tương tắc tĩnh điện giữa hai
ion mang điện trái dấu và được gọi là liên kết ion.
-Nếu hai nguyên tử tham gia liên kết có độ âm điện bằng nhau thì mây điện tử sẽ được phân bố đều giữa hai nguyên tử và mối liên kết này hình thành là
liên kết cộng hoá trị thuần tuý
-Nếu hai nguyên tử tham gia liên kết có độ âm điện khác nhau không nhiều thì mây điện tử liên kết sẽ bị lệch đến một mức độ nào đó về phía nguyên tử
có độ âm điện lớn hơn và hình thành mối liên kết cộng hoá trị có cực.
HI LIÊN KẾT CỘNG HOÁ TRỊ
Hiện nay để mô tả bản chất của liên kết cộng hoá trị, người ta dùng hai phương pháp hoá học lượng tử: phương pháp liên kết hoá trị và phương pháp
orbitan phân tử.
Phương pháp liên kết hoá trị đã được Haitler và Lônđôn (Heitler và London)
bất đầu xây dựng năm 1927; sau đó được Paoling và Stâylơ phát triển thêm.
1.Phân tử Hiđro
Phân tử hidro có hai proton và hai
a — electron, Hạt nhân có khối lượng lớn hơn khối
ae CS lượng của clectron rất nhiều (m, = 1840 m,)
/ + € \ và được coi như đứng yên, chỉ có electron
+, „ấ eg chuyển động Tính bén vững của hệ được
Rae << ` À quyết định bởi sự tương quan giữa các lực hút
‘ay ——_ `, va các lực đẩy, nghĩa là được quyết định bởi
ai xẻ ớớnớă số, đắc điểm của chuyển động của các electron
và các electron trong stint: (Hình |) Đặc điểm này được mô tả bởi
phương trình sóng Srodingơ.
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang 24
Trang 26LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Năm 1927, lin đầu tiên Haitler và Lônđôn tiến hành việc khảo sát phân tử
Hiđro bằng phương pháp cơ học lượng tử Hai ông đã dùng phương trình Srodinger
để tính năng lượng của hai nguyên tử hiđrô khi chúng lại gần nhau.
Đối với phân tử hiđrô, dang rút gọn của phương trình sóng van là :
HY =EW
Ở đó E - năng lượng của phân tử
Y - ham sóng phân tử
H - toán tử Halminton
Nhãn hai vế của phương trình với Wdt (dt - thể tích nguyên tố vô cùng nhỏ của
không gian bên trong phân tử) chúng ta có
Trong đó phương trình Haitler- Lândơn, hàm sóng mô tả chuyển động của
electron trong phân tử hiđrô -hàm sóng phân tử -được tìm theo cách sau Khi hai
nguyên tử hiđrô còn ở xa nhau, thì chuyển động của electron trong mỗi nguyên tử
được mô tả bởi các hàm sóng @,(1) và @g(2), ở đó @, và Og chính là các hàm sóng
1S,, 1S, của hai nguyên tử, còn các số 1,2 chỉ các toa độ của electron trong
nguyên tử —(X;,Y,Z¡ ),( Xạ.Y„,Z¿ ) Theo một định lí của hoá học lượng tử, thì hàm sóng w, của hệ hai nguyên tử riêng rẽ này bằng
Wr = @A(1) ‹os(2)
Khi hai nguyên tử ở cách nhau một khoảng đủ để cho hai nguyên tử liên kết
được với nhau, thì hàm sóng y, vẫn là gắn đúng Nhưng ở trạng thái mới này, các electron có thể hoán vị cho nhau, Đối với hệ, ở đó hạt nhân A liên kết với elecưon
(2) hạt nhân B liên kết với electron (1) hàm sóng sẽ là
Trang 27LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
[N?(W,*,) #r= Ni fay, +, £2y, yee
=2 J p(t) os(2) dt loa(2) py Ide = 28
O đây dt = drudt; đồng thời dấu của dt, va dt; có nghĩa là sự lấy tích phân
theo các toa độ của electron (1) và (2), S ~ tích phân phủ của các orbitan nguyên tử
khoảng cách r giữa hai hạt nhân, rồi biểu hod wi các kết quả bằng một dé thị,
chúng ta sé thu được hai đường cong (1) và (2), được trình bày trên hình 2
Đường cong (1) tương ứng với trường hợp mà hai electron của hai nguyên tử
hiđrÔô có spin đối song, nghĩa là ứng với hàm sóng phântử,
W.= N,(¡ + tạ) Trong trường hợp này khi hai nguyên
tử hiđrô tiến lại gần nhau, thì năng lượng của chúng giảm
xuống, có giá trị cực tiểu ở rp và sau đó tăng nhanh, Như
vậy, khi khoảng cách giữa hai nguyên tử lớn hơn rạ, các
„ KÌ TM lực hút giữa chúng trội hơn các lực đẩy, khi khoảng cách
fees này bé hơn rạ các lực đẩy sẽ chiếm ưu thế „ khi khoảng
Hình 2 - Năng hajog của kí Cách may bằng rp, các lực hút và các lực đẩy bằng nhau.
tị ok co Ð RG cc Tóm lại, trong trường hợp này hai nguyên tử hiđrô có xu
68 song hướng kết hợp với nhau và khi khoảng cách giữa chúng
2 Trường bop các epinelectma bằng rạ ( khoảng cách cân bằng) thì phân tử bén vững
tường nhất.
Đường cong (2) ứng với trường hợp mà hai clectron của
hai nguyên tử hiđrô có spin song song, nghĩa là tương ứng với ham sóng y= Nyy
- Wy) Nó cho thấy, khi hai nguyên tử tiến lại gắn nhau, năng lượng của chúng luôn
tang và chúng không thể liên kết được với nhau,
Như vậy N
với những hàm w và w thu được đối với những giá trị khác nhau của
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNGTHÚY Trang 26
Trang 28LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VÂN
Bằng phương pháp tinh cơ học lương tử đã nói ở trên Haitld và Lânđơn đã xác
định được khoảng cách cân bằng rm - đô dài của liên kết giữa hai nguyên tử hiđrô
(dụ; ) — và độ biến thiên năng lượng E, tương ứng - năng lượng liên kết
(By:
Gyn =fạ= 87pm
Ew = Ep = 303KJ/mol
Hai ông đã chứng minh được rằng , sự kết hợp của 3 nguyên tử hiđrô hay của
hai nguyên tử Heli không xắy ra được.
Nếu so sánh với các giá trị thực nghiệm của dụ (74.lpm) và của Ey»
(456KJ/mol) thì các kết qua tính được của Haitler và Landon còn chưa chính xác.
Tuy nhiên, ý nghĩa lớn của công trình này là nó cho thấy :
Nguyên nhân của sự liên kết hoá học không phải là khuynh hướng của các
nguyên tử muốn đạt tới cấu hình bén của các khí trơ, mà là các lực điện của các
electron chuyển động và các hạt nhân.
Một liên kết công hoá trị được thực hiện bằng một cặp electron có spin ngượcnhau ( đối song )
2 Sự xen phủ của các orbitan nguyên tử:
Trong phân tử hiđrô, khoảng cách giữa hai hạt
nhân (74,1pm) nhỏ hơn tổng các bán kính orbitan của
hai nguyên tử hiđrô (106pm) Như vậy hai mây
electron của hai nguyên tử này đã xen phủ với nhau,
khi phân tử được hình thành (Hình 3) Do đó, mật độ — Bs adi e6
của mây hạt nhân giữa hai hạt nhân tăng lên, làm cho ˆˆ_ eheeteom trong phẩm tử Hideo
phân tử bến vững Hiển nhiên, khi mức độ xen phủ
của hai mây electron càng lớn thì phân tử càng bền
Nếu xét vấn để trên về mặt toán học, thì sự
ms hình thành phân tử hiđrô là kết quả của sự xen phủ
š hai orbitan nguyên tử có | electron và có cùng dấu' trong miễn xen phủ Khi đó, các hàm sóng elctron
được tổ hợp lại và mật độ của mây electron tăng
Hun 4 Se neu phá gate Zocdann Ws lên ( mật đỘ của electron tỉ lệ với „` ) Sự xen phủ
này được gọi là sự xen phủ dương vì nó đã dẫn đến
sự hình thành liên kết.( Hình 4).
Nếu trong miễn xen phủ của các orbitan nguyên tử có dấu trái nhau, thì giá trị
tuyệt đối của hàm sóng tổng hợp sẽ nhỏ hơn giá trị tuyệt đối của mỗi hàm sóng thành phan và mật độ của mây electron giảm đi Những su xen phủ như vậy được
gọi là xen phủ âm, vì chúng dẫn đến sự day nhau của các hạt nhân nguyên tử
Ngoài hai sự xen phủ trên còn có su xen phủ không (hình 6) Ở đây tương tác
giữa các orbitan nguyên tử không đưa đến lực đẩy cũng như lực hút giữa các hạt
nhân nguyền tử
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THỦY Trang 27
Trang 29LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Mức độ xen phủ giữa các orbitan nguyên tử được biểu thị định lượng bằng tích
phân xen phủ S
S=Ílo„@sdt
Ở đó, @¿ và ọg — các orbitan nguyên tử của các nguyên tử A và B liên kết với
nhau bằng liên kết cộng hoá trị Trong các miễn, ở đó hoặc „ hoặc xấp xỉ
không, tích phân S cũng xấp xi không và trong mién này không có liên kết Tích
phân S chỉ có giá trị đủ lớn trong các miền mà @, và @g đủ lớn (hình 5)
Hah © - Sơ xeu pin khôe£
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THUY Trang 28
Trang 30LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Sự xen phủ càng nhiều thì tích phân phủ càng lớn và liên kết càng bến, Nói
cách khác, liên kết được tạo ra theo các hướng, ở đó sự xen phủ của các orbitannguyên tử tương tác đạt tới mức cực đại Vì lí do này, dạng của các phân tử đượcquyết định bởi các orbitan nguyên tử tạo ra liên kết và sự phân bố hình học giữa
chúng.
3.Nội dung liên kết cơ bản của phương pháp liên kết hoá trịCác quan niệm của Haitler và Lãnđơn về cơ chế thiết lập một liên kết hoá
học trong phân tử hiđrô đã dude mở rộng cho các phân tử nhiều nguyên tử nhờ
công lao của Paoling và Slâytơ Thuyết về các liên kết hoá học được xây dựng trên
cơ sở này có tên là phương pháp liên kết hoá trị Phương pháp này cho một cách giải thích lí thuyết những tính chất cơ bản của liên kết cộng hoá trị và đã cho phép
hiểu rõ cấu trúc của một số lớn phân tử Dù cho phương pháp liên kết hoá trị không
phải là một phương pháp tổng quát và trong một số trường hợp còn tỏ ra bất lực
trong việc mô tả cấu trúc và tính chất của một số phân tử, nó vẫn giữ một vai tròquan trong trong việc xây dưng thuyết cơ học lượng tử vé các liên kết hoá trị và
ngày nay vẫn có giá trị
Phương pháp liên kết hoá trị bao gồm những nội dung chính như sau:
© Mội liên kết cộng hoá trị được dim bảo bởi một cặp electron có spin
đối song Cặp electron này là chung cho cả hai nguyên tử
© Sự hình thành cặp electron chung là kết quả của sự xen phủ của hai
orbitan nguyên tử có một electron (hai mây e ) của hai nguyên tử
liên kết Sự xen phủ này phải theo quy tắc xen phủ cực đại Liên kết
tạo ra sẽ càng bén vững khi sự xen phủ tương hd của hai orbitannguyên tử càng nhiều,
o Các liên kết hoá học phải có tính định hướng nghĩa là phải theo
những hướng trong không gian như thế nào để phù hợp với cấu hình
không gian của phân tử.
o Liên kết cộng hoá trị có tính định vị, nghĩa là cặp e liên kết chỉ di
chuyển trong vùng không gian bao phủ hai nhân nguyên tử liên kết.
Vì lí do này mà liên kết có tên là liên kết hai tâm, hai electron
Những tố hợp của các liên kết hai tâm, hai electron, phản ánh được cấu hình
của các phân tử được gọi là các sơ đố hoá trị Thí dụ, cấu hình các phân tử
amoniac, nước, khí cacbonic, metan có thể biểu thi bằng các sơ dé:
HSN HIŒH O;‡C‡:O wits
Trang 31LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
Đối chiếu với nội dung của phương pháp liên kết hoá trị với nội dung thuyết
của Liuyt ( Lewis) về liên kết hoá học, đã được nghiên cứu ở giáo trình hoá phổ
thông, chúng ta thấy vé cơ bản phương pháp này là sự chuyển thuyết Liuyt sang
ngôn ngữ cơ học lượng tử.
4 Tính bão hoà của liên kết cộng hoá trị
Tinh bão hoà là một đặc điểm quan trọng của liên kết cộng hoá trị, được biểu
hiện ở số giới hạn các liên kết hoá trị, mà một nguyên tử xác định có thể tạo ra
được Thí du, nitd có thể kết hợp với hiđrô để cho các phân tử NH; Các phân tử
như NH,.NH là không có.Cơ học lượng tử di cho phép giải thích thoả đáng tinh
chất này- một tính chất quyết định thành phan không đổi của các hợp chất.
Cơ chế hình thành liên kết hoá học:
Trong phương pháp liên kết hoá trị, liên kết hoá học được tạo thành theo một
số cơ chế khác nhau
Cơ chế phổ biến là cơ chế trao đổi Theo cơ chế này cặp e thực hiện liên kết được hình thành từ hai electron độc thân của hai nguyên tử liên kết Thí dụ, ở trạng
thái bình thường các nguyên tử oxi, nit có hai và ba electron độc thân, chúng có
thể kết hợp với hai, ba nguyên tử hiđrô
O 2s22p! [Ih mE I N 2s 2» et E Ì
H : ,
02: + 2 == H; He} :Ne + 3H == 3NSH
H
Trong một số trường hợp, số e độc thân tăng lên do sự kích thích nguyên tử.
Sự kích thích nguyên tử bằng một năng lượng xác định đã làm phân tấn một hay một số cặp electron đã ghép đôi ở lớp vỏ ngoài của nguyên tử Thí dụ, ở trạng thái
cơ bản nguyên tử cacbon có hai electron độc thân, còn ở trạng thái kích thích có 4.
Như đã biết, một liên kết hoá học chỉ bén vững khi sự hình thành nó có kèm
theo sự giải phóng năng lượng Vì vây, trạng thái kích thích của nguyên tử chỉ tổn
tại nếu nắng lượng thoát ra khi hình thành liên kết vượt hẳn ( vé trị số tuyệt đối)
năng lượng kích thích nguyên tử,
Ngoài cơ chế trên, liên kết còn được tạo ra từ sự xen phủ một orbitan hai
electron của nguyên tử này với một orbitan trống của nguyên tử khác, thí dụ sựhình thành thêm một liên kết giữa phân tử NH, và ion H",
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 30
Trang 32LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
H H Các thi nghiệm đã chứng tỏ rằng, các liên kết N-H ở ion NH,” là hoàn toàn
tương đương Điều đó có nghĩa là, liên kết tạo ra theo cơ chế này không khác gìcác liên kết cộng hoá trị được tạo ra từ các electron độc thân của các nguyên tửliên kết
Cơ chế hình thành liên kết cộng hoá trị từ orbitan hai eletron của nguyên
tử này với orbitan tự do của nguyên tử khác được gọi là cơ chế cho nhân
Phân tử cung cấp cho liên kết mây hai electron là phan tử cho Phin tử
có orbitan tư do để nhận cặp electron là phan tử nhận.
>» Hoá trị
Ngày nay, người ta định nghĩa hoá trị của một nguyên tố hoá học là độ đo
khả năng của nó đối với sự hình thành liên kết hoá học
Các thí dụ đã diễn ra ở trên chứng tỏ rằng các nguyên tử sử dụng nhiều khả
năng khác nhau để hình thành các liên kết cộng hoá trị Tuy nhiên, tổng số các liên kết cộng hoá trị mà một nguyên tử có thể tạo ra được là có giới hạn Số này được
xác định bằng tổng số orbitan hoá trị - các orbitan mà sự dùng chung trong việc
thiết lập các liên kết cOnghod trị là thuận lợi vể mặt năng lượng Các orbitan nay
có thể có một, hai hoặc không có electron Các phép tinh cơ học lượng tử chứng tỏ
rằng đó là các orbitan s, p ( đôi khi cả orbitan d nữa ) của lớp electron ngoài cùng
và các orbitan d của lớp kế tiếp bên dưới.
Các nguyên tử của các nguyên tố chu kì hai có ở lớp ngoài bốn orbitan không
có orbitan d, vì thế cộng hoá trị của các nguyên tố này không thể vượt quá bốn.
Các nguyên tử của các nguyên tố chu kì ba và các chu kì tiếp theo có thể dùng thêm cả các orbitan đ để tạo liên kết Trong trường hợp này, cộng hoá trị của nguyên tố có thể đạt đến chín.
Khả năng chỉ tạo ra được một số giới hạn các liên kết công hoá trị, của các
nguyên tử đã quyết định tính bão hoà của liên kết công hoá trị
5.Tinh định hướng của liên kết hoá trị Liên kết xichma(ø ), liên kết pi (x), liên
kết đenta (8)
Những tinh chất của một phân tử không chỉ phụ thuộc vào độ bén của các liên
kết trong phân tử mà còn phụ thuộc vào cấu hình không gian của phân tử Việc
giải thích cấu trúc hình học của phân tử là một thành tựu của việc nghiên cứu liên hoá bằng phương pháp cơ học lượng ur.
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THÚY Trang 31
Trang 33LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Như đã biết, sự hình thành liên kết cộng hoá trị là kết quả của sự xen phủ
giữa các orbitan nguyên tử hoá trị hay các mây electron hoá trị của các nguyên tử
kết hợp Sự xen phủ này chỉ có thể tổn tại khi các
orbitan nguyên tử được định hướng theo mội
phương xác định Miễn có sự xen phủ cực đại nằm
đọc một phương xác định đối với hai nguyên tử kết
hợp Điều này có nghĩa là liên kết công hoá trị có
tính chất định hướng
Sự xen phủ giữa orbitan p của nguyên tử A Mi
và orbitan s của nguyên tử B chỉ cực đại khi hạt bang ea di có Prepare
nhân nguyên tử B ở vào vị trí thích hợp trên trục "WNT Av Bvt a4 xen pit của chông
orbitan p Như vậy, liên kết cộng hoá trị được tạo ra từ hai orbitan đó phải định hướng theo trục của orbitan p (Hình 7): thí dụ minh hoa quan hé giữa sự định
hướng tương hổ của các AO của hai nguyên tử A và B và sự xen phủ của chúng.
Tuỳ theo cách xen phủ và tính đối xứng của hàm sóng tổng hợp ( orbitan
phân tử ) hay của mấy electron liên kết, người ta chia liên kết thành ba loại liênkết xichma(o), liên kết pi(x), liên kết denta(ð)
Liên kết o được tao ra khi sự xen phủ cực đại của các orbitan nguyên tửhay các mây electron xảy ra dọc đường nối các nhân nguyên tử Đường này là trục
liên kết và cũng là trục đối xứng của orbitan tổng hợp hay của mây elecưon liên
kết (Hình 8)
c-<e đ-ỡ g-z
Hah & - Sơ đố xen pha của các ocbitan trong sư bik thà nh các loại lite kết
Do đặc điểm trên, mà trong các phân tử nhiều nguyên tử, các liên kết o
được định hướng một cách xác định đối với nhau Chúng tạo ra bộ khung của phân
tử và quyết định tính chất hình học của phân tử
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 32
Trang 34LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Vỡ mức độ xen phủ của cỏc orbitan quyết định độ bến của liờn kết nờn liờn
kết nờn liờn kết ứ„„ „„ bền hơn liờn kết ứ, „„ lại bến hơn liờn kết ỉ„ „
Liờn kết œ tạo ra khi tạo ra khi sự xen phủ của cỏc orbitan nguyờn tử haycủa dim mõy e xảy ra ở cả hai bờn của trục liờn kết
Liờn kết œ khụng cú tớnh đối xứng trục, nhưng lại cú một mặt phẳng đối
xứng đi qua trục liờn kết
Mức độ xen phủ của cỏc orbitan trong trường hợp liờn kết x nhỏ hơn so vớitrường hợp liờn kết o cỏc miền xen phủ ( miền cú mật độ e lớn ) cũng ở xu hạt
nhõn hơn.
Vỡ vậy, liờn kết x yếu hơn liờn kết ơ
Sự cú mặt của liờn kết x làm cho độ dài liờn kết ngắn lại, liờn kết càng
thờm bến vững, Cú thể núi, nếu như tập hợp cỏc liờn kết ứ quyết định bộ khung của phõn tử thỡ tập hợp cỏc liờn kết mt làm tăng tớnh bộn vững của bộ khung đú.
Ngoài hai loại liõn kết trờn cũn cú liờn kết 5 Liờnkết này được hỡnh thành từ sự xen phủ của cả bốn cỏnh của
cỏc mõy electron d song song Nú cú hai mặt phẳng đối
xứng đi qua trục liờn kết và thẳng gúc với nhau Liờn kết 8
cũng cú tỏc dụng như liờn kết x.
Tớnh định hướng của liờn kết cộng hoỏ trị cho phộp
giải thớch sự phõn bố tương hỗ cỏc nguyờn tử trong phõn tử
nhiều nguyờn tử Thớ dụ, như một phõn tử H;Te được hỡnh
thành, cỏc orbitan Sp cú electron độc thõn của nguyờn tử Te
xen phủ với cỏc orbitan Is của hai nguyờn tử H (hỡnh 9).
Vỡ vậy, hai orbitan p định hướng vuụng gúc với nhau nờn phõn tử H;Te cú
cấu trỳc gúc và gúc liờn kết bằng 90” Điều dự đoỏn này phự hợp hoàn toàn với kết
quả thực nghiệm.(Hỡnh I I).Sự hỡnh thành liờn kết ở phõn tử H;Te
Tuy nhiờn trong nhiều trường hợp, giỏ trị của gúc liờn kết được dự đoỏnbằng lớ thuyết khụng trựng với cỏc giỏ trị thực nghiệm
Thớ dụ, theo cỏch lập luận được trỡnh bày ở trờn thỡ gúc liờn kết trong cỏc
phõn tử H,O, NH, đều bằng 90° trong thực tế gúc HOH bằng 104,5”, cũn gúc HNH bằng 107,3” Trong phương phỏp liờn kết hoỏ trị để mụ tả tốt cấu hỡnh khụng gian của cỏc phõn tử để trỏnh hay giải thớch được những sai lệch như ở thớ dụ trờn, người
ta dựng một trong hai thuyết sau đõy: thuyết lai hoỏ cỏc orbitan nguyờn tử và
thuyết sự đẩy lẫn nhau của cỏc cặp electron trong lớp vỏ hoỏ trị
6 Thuyết lai hoỏ cỏc orbitan nguyờn tử
Thuyết lai hoỏ hay phương phấp orbitan lai hoỏ cỏc orbitan nguyờn tử do
Pauling đưa ra và được coi như là phan bổ sung
cho liờn kết hoỏ trị ban đầu.
Để hiểu được nội dung của thuyết này,
trước hết chỳng ta xột trường hợp phõn tử BeH) CAE) oe
(Hỡnh 10) Hinds |0 - Sự đõs& thả ali pờđ sử Belly từ
cỏc ootitan Js vÀ Jp của De
SVTH: LE THI PHUONG THUY Trang 33
Trang 35LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
Nguyên tử Be có cấu hình electron 1872s? Lớp vỏ hoá trị của nó có hai electron đã
ghép đôi Dé có thể ghép đôi với hai nguyên tử H, nguyên tử Be phải chuyển sang
trạng thái kích thích 1s”2s2p với hai electron độc thân Nếu coi rằng hai liên kết œ
hình thành từ sự xen phủ của orbitan 2s và một orbitan 2p của nguyên tử Be với hai
orbitan Is của hai nguyên tử H, thì phân tử sẽ có cấu trúc góc với hai liên kết
Be-H có độ dài khác nhau và góc liên kết Be-H-Be-Be-H không xác định
Tuy nhiên, các kết quả xác định bằng thực nghiệm cho thấy rằng hai liên
kết Be-H là công tuyến và dài như nhau Như thế, nếu chúng ta muốn mỗi liên kết
bởi | cặp e nối hai nhân, thì phải dùng hai orbitan hoàn toàn tương đương của
nguyên tử Be, Chúng ta phải có cùng trục đối xứng và định hướng theo hai chiéu ngược nhau Nói một cách khác, chúng ta phải chấp nhận rằng để tạo hai liên kết, nguyên tử Be không dùng riêng từng orbitan 2s, 2p mà dùng hai orbitan hỗn hợp
hay hai orbitan nguyên tử lai hoá, Các orbitan lai hoá này là những tổ hợp tuyến
tinh các orbitan 2s, 2p của Be (Hình 11).
Mink 11 - Sự lai hos sp
Sự lai hoá xuất hiện do sự tổ hợp tuyến tính một orbitan s với một orbitan p
được gọi là sự lai hoá sp và các orbitan lai hoá này được gọi là những orbitan lai
hoá sp.
Trong trường hợp lai hoá này trọng lượng của các hàm s và p trong hàm
sóng lai hoá sp là như nhau Do đó, nếu quy ước trục z là trục liên kết thì hai hàm
sóng lai hoá sẽ có dạng như sau:
5p, = N,(s+p,)
Spp =N (s-p,)
Các thừa số chuẩn hoá N* được tính từ diéu kiện chuẩn hoá N = EE ‘
Từ hình 12 chúng ta thấy ring hai orbitan lai hoá
được định hướng từ hai phía đối diện xuyên tâm.
CSSD cm sp, có cám lớn với dấu + 3 bén phải còn
H Sài y _ 0rbilan sp, có cánh lớn với đấu dương bên trái.
Hah |2 «Se kinh đành li) -¬ Chúng ta kéo dài hơn được các orbitan s và p, do đó
sự xen phủ giữa chúng với các orbitan Is của hai
nguyên tử H được tạo thành sẽ bén vững hơn Hai liên kết Be-H hoàn toàn tương đương nhau Phân tử BeH; có cấu trúc thẳng.
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 34
Trang 36LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
Trong hoá học, người ta dùng sự lai hoá sp để giải thích cấu trúc thẳng của
các phân tử, như các phân tử halogenua của Be(1II), Cd(11) Hẹ(H) và các ion như
N;”, Agl Cu(NH;)”.
Từ việc xem xét ở trên, chúng ta có thể rút ra một số kết luận có tính chất
chung sau đây;
Sự lai hoá các orbitan nguyên tử của một nguyên tử là sự tổ hợp tuyến tính n
orbitan nguyên tử thích hợp
Các orbitan có hướng mạnh : Chúng được kéo dài theo một hướng nhiều hơn
các orbitan nguyên tử tính khiết nên tạo ra được các liên kết bén vững hơn
Trang thái lai hóa của một nguyên tử cũng được coi như một trang thái kích
thích của nó Muốn chuyển nguyên tử từ trạng thái cơ bản sang trạng thái
lai hoá phải tốn một năng lượng - năng lượng kích thích Năng lượng này
được bù trừ bởi năng lượng thoát ra khi hình thành liên kết , Như vậy , mộttrạng thái lai hoá sẽ càng bén vững khi hiệu các mức năng lượng của cácorbitan nguyên tử tỉnh khiết càng bé và năng lượng của liên kết được tạo ra
bởi orbitan lai hoá càng lớn
Từ đây chúng ta suy ra được rằng :
a.Trong một chu kì , khả năng hình thành các trạng thái lai hoá giảm
dẫn từ trái qua phải, vì theo chiểu đó hiệu các mức nang lượng của
các orbitan tham gia vào sự lai hoá ting lên
b.Trong một nhóm A , khả năng giảm từ trên xuống dưới , vì sự tăng
bán kính nguyên tử làm tang độ dài liên kết và do đó sự xen phủ của
các orbitan lai hoá giảm , nang lượng được giải phóng không đủ để
bù trừ cho năng lượng kích thích
@ Sự lai hoá sp”
Đây là sự tổ hợp của một orbitan s và 2 orbitan p của một nguyên tử để tạo
ra ba orbitan lai hoá sp” tương đương Các trục của ba orbitan này cùng nằm trong
một mặt phẳng và tạo với nhau những góc 120” (hình 13).
Hint | 1 - Sơ lai bos ap?
Trong trường hợp này , mỗi orbitan sp” đều mang 1⁄3 tính chất s và 2/3 tính
chất p Như vậy nếu các orbitan p là p, và p, , đồng thời trục của một orbitan sp là
trục x( H13) thì ba orbitan sp sẽ là ;
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THỦY Trang 35
Trang 37LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
3 ’
spi= ts ậP + fp3 Vo'* "V2"
sp} = ts |p - |poie NG va”
Người ta ding các orbitan lai hoá sp” dé giải thích cấu trúc của một số hợp
chất như BC]; BF, , AICI, NO; , C,H; Chúng ta xem 2 ví dụ :
a.Phân tử BCI,
Ở trạng thái cơ bản , B có cấu hình 1s” 2s? 2p, Ở trạng thái kích thích , nó
có cấu hình Is” 2s 2p, 2p, với ba electron độc thân Ba orbitan 2s , 2p, , 2p, , mỗi orbitan có một e „ bị lai hoá cho 3 orbitan lai hoá sp’ mỗi orbitan có 1 e Mỗi
orbitan lai hoá này xen phủ với một orbitan p có một e của một nguyên tử Clo để
tạo ra một liên kết o Như vậy phân tử BC]; có cấu trúc tam giác với ba liên kết o
tương đương và các góc liên kết đều bằng 120”
Nguyên tử C có cấu hình e 1s” 2s” 2p ở trạng thái cơ bản và cấu hình e Is?
2s 2p` ở trạng thái kích thích , Trong TH của phân tử C;H, , nguyên tử C ở vào
trạng thái lai hoá sp”, Liên kết Øc.c được tạo ra do sự xen phủ giữa hai orbitan sp’ của hai nguyên tử C Hai orbitan sp* còn lại của nguyên tử C sé xen phủ với hai
orbitan Is của hai nguyên tử H tạo ra hai liên kết ơc„ Các trục của liên kết ơcc
và bốn liên kết ơc.„ đều cùng nằm trong một mặt phẳng ( mặt phẳng của phân tử ) Mỗi nguyên tử € còn lại một orbitan p định hướng vuông góc với mặt phẳng trên ,
chúng sẽ xen phủ bên để tạo ra liên kết + Khác với liên kết o , liên kết x không
có đối xứng trục , do đó nó cản trở sự quay đối với liên kết C-C (hình 14)
wits
wf
Hind 14 - Sự bình thành các liên kết (a) và (>) wong phan tử Colle
@ Sự lai hoá sp”
Đây là sự tổ hợp của | orbitan s và 3 orbitan p để tạo ra 4 orbitan lai hoá sp”
tương đương hướng về bốn đỉnh của một hình bốn mặt đều mà tâm là hạt nhân
nguyên tử (hình 15).
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THUY Trang 36
Trang 38LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Z Ly — =
Hn 15 - Sự lai hoá ap?
Các trục của các orbitan lai hoá tạo với nhau những góc bằng 109°28" Vẻ mat
toán học chúng được biểu thị bằng những tổ hợp tuyến tính sau đây của các orbitan
Mỗi orbitan lai hoá sp’ đều có 1⁄4 tính chất s và 34 tinh chất p Sự lai hoá sp’
rất đặc trưng và giải thích được cấu hình không gian của nhiều hợp chất Sau đây
là một số ví dụ :
a Phân tử CH,
Trong phân tử này nguyên tử C ở vào trạng thái kích thích 1$” 2s 2p, 2p, 2p,
và trạng thái lai hóa sp”.
Sự xen phủ của bốn orbitan lai hoá có 1 e này với bốn orbitan Is của 4 nguyên tử H tạo ra bốn liên kết tương đương ơc.;; Phân tử có dang của hình bốn mặt đều , các góc liên kết đều bằng 109°28'.
Trong hai phân tử này , nguyên tử trung tâm ( N hoặc O ) đều ở trạng thái
lai hoá sp’ Ở phân tử NH, , ba orbitan lai hoá sp` có 1 e được dùng để hình thành
ba liên kết oy.» tương đương Orbitan lai hoá sp’ còn lại có hai e Ở phân tử H;O ,
hai orbitan lai hoá sp” được dùng để tạo ra hai liên kết oo, tương đương , hai
orbitan lai hoá sp* còn lại déu có hai e Phân tử NH, có dang hình chóp tam giác
với góc liên kết HNH bằng 107.3” ( H 16b ) Phân tử HạO có dạng hình chữ V với
góc liên kết HOH bằng 104,5”( H lóc ) Sự sai lệch một ít giữa các góc liên kếtvới góc hình bổn mặt ( 109'28' ) sẽ được giải thích ở phần cuối mục này (hình 16)
SVTH: LÊ THỊ PHƯƠNG THỦY _ Trang 37
Trang 39LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRAN THỊ VAN
Mink 16 - Sơ bình thành các hte kế! troag các phan tề CH, (a), NH (0) H,O fc}
Trên đây chúng ta đã xét các kiểu lai hoá xảy ra giữa các orbitan s và p của
nguyên tử.
@ Sự lai hoá d’sp* hay sp”đ” ( H 17a )
Đây là sự tổ hợp các orbitan d _ ›:.đ,:, S, Px Py» Px để tao ra sáu orbitan lai
hoá tương đương d’sp’ hướng về các đỉnh của một hình tám mặt.
Sự lai hóa này được dùng để giải thích những phân tử và ion như SF, , IF; ,
€ Sự lai hoá dsp' : ( H 17b )
Trong trường hợp này , các orbitan d,, ; S , Px» Py tổ hợp lại tạo ra bốn
orbitan lai hoá tương đương hướng về bốn đỉnh của một hình vuông nằm trong mặt phẳng xy
Sự lai hoá này được dùng để giải thích cấu trúc của các ion như [PrCl,}*
Các orbitan s , p, py., p, và d , khi lai hoá sẽ cho 5 orbitan lai hoá không
tương đương hướng về các đỉnh của một hình lưỡng chóp tam giác
Sự lai hoá này được dùng để giải thích cấu trúc của các phân tử như PCI; ,
AsCl, , SbCI«
SVTH: LE THI PHƯƠNG THUY Trang 38
Trang 40LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TRẤN THỊ VÂN
Miah L7 ‹ Những sự bet hoá có ocldtae ở tham giá
@ Tinh không tương đương của các orbitan
Như chúng ta đã thấy ở trên , việc mô tả cấu trúc của các phân tử như CH, ,
NH, và H;O, dựa trên sự lai hoá sp” của nguyên tử trung tâm , chỉ cho kết quả
đúng trong trường hợp phân tử ddu Có thể giải thích hiện tượng này bằng phương
pháp sau đây Trong dãy C - N — O hiệu các mức năng lượng của các các orbitan
2s và 2p tăng lên , do đó ở các phân tử NH, và H;O các orbitan lai hóa không còn
tương đương nữa Orbitan lai hoá chứa cặp œ tự do , có tính chất s lớn hơn 25%.Orbitan liên kết có tính chất p lớn hơn 75% Sự tăng tính chất p ở các orbitan liên
kết làm cho góc liên kết bị thu nhỏ lại
Khi mô tả cấu trúc của các phân tử theo thuyết lai hoá người ta thường đựa
vào tính không tương đương của các orbitan lai hoá để giải thích những sai lệchnhỏ của các góc liên kết
7 Thuyết về sự đẩy của các cặp electron
Cấu hình của phân tử cũng thường được giải thích bằng thuyết về sự đẩy
của các cap electron
SVTH: LE THỊ PHƯƠNG THỦY Trang 39