1. Trang chủ
  2. » Khoa Học Tự Nhiên

Bài giảng môn cơ sở lý thuyết hoá học - Phần 1 - Cấu tạo chất ppsx

40 604 3

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 40
Dung lượng 485,99 KB

Nội dung

Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c PH N I: C U T O CH T CHƯƠNG I - C U T O NGUYÊN T I M ñ u Các h t b n t o thành nguyên t : * Nguyên t có: - Kích thư c kho ng A ( 10-10 m) Kh i lư ng: 10-23 kg * Nguyên t g m: - H t nhân ( ñi n tích +Z) g m: + Proton (p), mp =1,672 10 -27kg, tích n dương + 1,602 10-19C + Notron(n), mn = 1,675 10-27 kg, khơng mang n H t nhân c a nguyên t ñ u b n (tr nguyên t phóng x ) - Electron(e) ,me = 9,1 10 -31 kg , tích ñi n âm - 1,602 10 -19C Trong b ng h th ng tu n hoàn (HTTH), s TT nguyên t = n tích h t nhân = s e VD: Ca có s TT= 20 => Z=s e=20 Thuy t lư ng t Ánh sáng m t sóng n t lan truy n chân không v i v n t c c = 3.10 8m/s, ñư c ñ c trưng b ng bư c sóng λ hay t n s dao đ ng: ν = c λ Thuy t sóng c a ánh sáng gi i thích đư c nh ng hi n tư ng liên quan v i s truy n sóng giao thoa nhi u x không gi i thích đư c nh ng d ki n th c nghi m v s h p th s phát ánh sáng qua mơi trư ng v t ch t Năm 1900, M.Planck ñưa gi thuy t: “ Năng lư ng c a ánh sáng khơng có tính ch t liên t c mà bao g m t ng lư ng riêng bi t nh nh t g i lư ng t M t lư ng t c a ánh sáng (g i phơtơn) có lư ng là: E=hν Trong đó: E lư ng c a photon ν :t ns b cx h = 6,626 10-34 J.s - h ng s Planck Năm 1905, Anhstanh ñã d a vào thuy t lư ng t gi i thích th a ñáng hi n tư ng quang ñi n B n ch t c a hi n tư ng quang ñi n kim lo i ki m chân không b , b chi u sáng s phát electron; lư ng c a electron khơng ph thu c vào cư ng ñ c a ánh sáng chi u vào mà ph thu c vào t n s ánh sáng Anhstanh cho r ng ñư c chi u t i b m t kim lo i, m i photon v i lư ng h ν s truy n lư ng cho kim lo i M t ph n lư ng E0 ñư c dùng ñ làm b t electron kh i nguyên t kim lo i ph n cịn l i s tr thành đ ng mv c a electron: i ThS.Nguy n Ng a ngocthinhbk yahoo.com k d i Ơ r ÔhĂ Ă f Ă ÊA ÂĂn Ă âăi ĐƯ Bi gi ng mụn C s lý thuy t Hoá h c hν = E0 + mv Nh ng b c x có t n s bé t n s gi i h n ν = E0 s không gây hi n tư ng h quang ñi n S d ng cơng th c ta có th tính đư c v n t c c a electron b t hi n tư ng quang ñi n Các mơ hình ngun t : * Mơ hình ngun t Rutherford: M i nguyên t có m t h t nhân mang n tích dương e quay xung quanh * Mơ hình ngun t Bohr: - Trong nguyên t m i electron quay xung quanh nhân ch theo nh ng qu đ o trịn đ ng tâm có bán kính xác đ nh - M i qu ñ o ng v i m t m c lư ng xác ñ nh c a electron Qu ñ o g n nhân nh t ng v i m c lư ng th p nh t, qu ñ o xa nhân ng v i m c lư ng cao Năng lư ng c a electron nguyên t H2 ñư c xác ñ nh sau: En = − me 8ε2 h n Trong h = 6,626 10 -34 J.s - h ng s Planck m - kh i lư ng c a e h ng s n mơi chân khơng o= e o- 8,854.10-12 C2/Jm e n - s nguyên dương nh n giá tr 1,2,3 , , µ Khi e chuy n t qu ñ o sang qu đ o khác x y s h p th ho c gi i phóng lư ng Khi e chuy n t qu đ o có m c lư ng th p sang m c lư ng cao h p th lư ng Khi electron chuy n t m t m c lư ng cao sang m c lư ng th p x y s phát x lư ng Năng lư ng c a b c x h p th ho c gi i phóng là: ∆E = En’ - En = hν = h c λ * K t qu h n ch c a thuy t Bohr K t qu : - Gi i thích đư c quang ph v ch c a ngun t hro - Tính đư c bán kính c a nguyên t hydro tr ng thái b n a= 0,529 A H n ch - Không gi i thích đư c v ch quang ph c a nguyên t ph c t p Đ i ThS.Nguy n Ng a ngocthinhbk yahoo.com k         %    $# "! - Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c - Khơng gi i thích đư c s tách v ch quang ph dư i tác d ng c a ñi n trư ng, t trư ng - Gi thuy t có tính đ c đốn * Các mơ hình đ u khơng gi i thích đư c s v n ñ th c nghi m ñ t Nguyên nhân do: - Khơng đ c p đ n tính ch t sóng c a electron - Do coi qu ñ o chuy n ñ ng c a electron ngun t qu đ o trịn có bán kính xác đ nh II Quan m hi n ñ i v c u t o nguyên t : L ng tính sóng h t c a h t vi mô Năm 1924 nhà v t lý h c ngư i Pháp Louis De Broglie ñã ñưa gi thuy t: m i h t v t ch t chuy n đ ng đ u có th coi q trình sóng đư c đ c trưng b ng bư c sóng λ tuân theo h th c : λ= h mv Trong đó: m - Kh i lư ng c a h t, kg v - V n t c chuy n ñ ng c a h t , m/s h - H ng s Planck, h= 6,63.10 -34J.s - Đ i v i h t vĩ mô: m l n (h =const) qua - Đ i v i h t vi mô : m nh (h =const) λ nh -> tính ch t sóng có th b λ khá l n -> khơng th b qua tính ch t sóng Ví d 1: M t h t có kh i lư ng m = 0,3 kg, v n t c chuy n đ ng V= 30m/s λ c a h t c Gi i: áp d ng h th c Louis De Broglie h 6,63.10 −34 λ= = = 0,736.10 −34 m mv 0,3.30 λ c a h t vơ nh nên b qua tính ch t sóng c a h t Nguyên lý b t ñ nh Heisenberg * Phát bi u nguyên lý Không th xác đ nh đ ng th i xác c to ñ v n t c c a h t, khơng th v đư c xác qu ñ o chuy n ñ ng c a h t ³ ∆x ∆vx h m Đây h th c b t đ nh Heisenberg Trong ∆x- Đ b t ñ nh (sai s ) v to ñ theo phương x g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k x 65& &0 & D 3&1 &„ CB8 @9 )u x('&„ a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c ∆vx- Đ b t đ nh (sai s ) v v n t c theo phương x N u ∆x nh ∆vx l n, nghĩa ñ b t ñ nh v to ñ nh đ b t đ nh v v n t c l n T ñây rút m t k t lu n quan tr ng không th dùng h c c n đ mơ t m t cách xác qu đ o chuy n đ ng c a h t vi mơ thuy t c a Bohr mà ph i s d ng m t môn khoa h c m i là: h c lư ng t III Khái ni m v h c l ng t 1.Hàm sóng: Tr ng thái chuy n ñ ng c a e ngun t đư c mơ t b ng m t hàm c a to ñ x,y,z th i gian t, đư c g i hàm sóng (x,y,z,t) y thái d ng c a electron Khi y Trong trư ng h p t khơng đ i khơng ph thu c vào th i gian, đư c g i tr ng ch ph thu c vào bi n x,y,z y * Tính ch t c a hàm sóng: - Có th âm, dương hàm ph c ½y½ - m tđ xác su t tìm th y electron t i ñi m ph n không gian xung quanh h t nhân ½ y½ - dv mơ t xác su t tìm th y electron th i m t y u t th tích dv bao quanh m có to đ x,y,z Vì electron có m t không gian vô h n nên xác su t tìm th y b ng 1: ψ dv = Là ñi u ki n chu n hóa hàm sóng i ị ih − Phương trình Schrodinger: Đ tìm hàm sóng ta ph i gi i phương trình sóng, cịn g i phương trình y Schrodinger Đó phương trình vi phân c a hàm sóng đ i v i h t vi mơ (eleclectron) chuy n ñ ng trư ng th V: h2 ∆+ V ψ = Eψ π2 m ø ÷ ÷ ¶ ¶ x2 + ¶ ¶ ố ỗ ỗ ổ Trong dú: = y2 + ¶ ¶ − z2 - Tốn t Laplace V- Là th c a h t E - Năng lư ng toàn ph n c a h t Có th vi t dư i d ng t ng qt hơn: HΨ=EΨ, H tốn t Hamilton c a h nghiên c u t bi t ñư c chuy n ñ ng c a e g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com g TFS FE R ebY a` QP IHGFE a k Y I X WVF FR U R F tìm đư c E, y Gi i phương trình sóng Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hoá h c Obitan nguyên t mây electron g i obitan nguyên t , kí hi u AO “ M i giá tr nghi m Mây e ñư c quy c mi n không gian g n h t nhân ngun t , xác su t có m t electron kho ng 90% M i đám mây electron ñư c xác ñ nh b ng m t b m t gi i h n g m nh ng m có m t đ xác su t Đám mây s hình c u Đám mây p có d ng hình qu t đơi, đám mây d có d ng hình hoa b n cánh z p y y x s p x z z z y p z y y x dx2-y2 x x z z z y dxz y y x dxy x x dyz IV H e ( nguyên t H ion tương t ) Phương trình sóng: - H g m e h t nhân ñi n tích +Ze: Th c a h : V= − Ze 0r ”p Trong r: kho ng cách gi a h t nhân e : h ng s n mơi c a chân không th V ch thu c vào r => trư ng t o trư ng xuyên tâm ( trư ng có đ i ” x ng tâm) g i trư ng Culông Ze h2 ∆ψ = Eψ 0r 8π m j g g k g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com ’ q€ qp y ‘‡ ‰ˆ wv utsqp a k ‡ u † …ƒq qy ‚ y q rq − fd˜ — –• Phương trình Schrodinger m l l o Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c ‰ ‰ - đưa v h t a ñ c u: (x,y,z) (r, , ) ‹Š Đ gi i phương trình sóng L i gi i phương trình sóng Schrodinger s thu đư c lư ng toàn ph n c a e (E), hàm sóng mơ t tr ng thái chuy n đ ng c a e ( ) gi i s xu t hi n s ‰ lư ng t n, l ,m Năng lư ng: * K t qu gi i phương trình sóng thu đư c lư ng toàn ph n c a e: E n = −13,6 z2 (eV) n2 n: có giá tr nguyên dương, g i s lư ng t * Nh n xét: - Ee ph thu c vào n + n l n -> Ee l n ngư c l i + n gián ño n Ee gián ño n -> lư ng c a e nguyên t ñư c phân thành t ng m c, m i m c ng v i giá tr c a n + Khi n=1 E1 -> m c E1 g i tr ng thái b n V y tr ng thái b n tr ng thái có m c lư ng th p nh t Hàm sóng: ‹Š ‰ ‰ Khi gi i phương trình sóng, d n đ n vi c đ t hàm sóng (r, , ) thành tích c a hai ‹Š ‰ - (x,y,z) = (r, , ) hàm: (r, , )= Rn,l (r).Ym,l( , ) Ž Ž Œ Trong đó: R(r) - Là hàm xuyên tâm ph thu c vào hai tham s n, l Y ( , ) - Là hàm góc ph thu c vào hai tham s l, m ‹Š l - s lư ng t ph : l = 0,1,2, ,n-1 -> ng v i giá tr c a n có n giá tr m - s lư ng t t : m = 0, 1, 2, , l -> ng v i giá tr c a l có c a l ± ± ± 2l + giá tr c a m ‰ Như v y hàm sóng thu đư c ph thu c vào s lư ng t n,l,m : ‰ - n,l,m hay nói cách khác: M t hàm sóng (1AO) ñư c ñ c trưng b ng s lư ng t n,l,m * Nh n xét: - Các e có m c lư ng có th có n tr ng thái khác nhau, m i tr ng thái ñư c ñ c trưng b i s lư ng t l ng v i m i tr ng thái có th có 2l+1 cách đ nh hư ng khác không gian n,l,m= 100 =1AO => m c lư ng K có AO g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com ˆ ~t} ts | ‡†ƒ …„ {z xwvts a k ƒ x ‚ €t t|  | t 100 ‰ VD: n=1 ( m c lư ng K) -> l =0, m=0 => ‰ - ‰ Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c l =0,1; m=0, 200=1AO m=1 => m=-1 => Ô => 210=1AO Ô Ô n =2, l =1 => m=0 Ô n =2, l =0 => £ n=2 (m c L) 211=1AO =1AO 21-1 M c L cú AO Ô V y: M t m c lư ng n có n2 hàm sóng => có n2 AO M t giá tr c a l có (2l+1) hàm sóng -> có (2l+1) AO Gi i thi u m t s mây e Hình dáng c a mây e g n gi ng hình dáng c a AO tương ng ch khác: bi u di n hàm sóng có d u (+) hay (-) cịn mây e khơng có d u Giá tr c a l: Kí hi u: ¥ n => có d f ns = AO ns => mõy ns Ô n => cú p Ô V yv i s np = AO np => mây np ¥ m=0 (z) -> Ψnp = AO npz => mây npz z m=1 (x) -> Ψnp = AO npx=> mây npx x m=-1 (y) -> Ψnp = AO npy => mây npy y Mây np g m ñám mây ng v i giá tr c a ¤ a Mây ns - ¤ - Mây s: M t đ mây e phân b có tính ch t ñ i x ng c u, không ph thu c vào θ , ¦ ns ng hư ng kh i c u z z x x y y AO Ψns M©y s b Mây p M i hm Ô - ns l m t c u ñ i x ng qua g c t a đ có ph n (+) ph n (-) theo chi u c a tr c t a ñ - M i mây p: Có d ng hình qu t , c c ñ i c a mây e phân b d c theo tr c t a ñ Chuy n ñ ng riêng c a e nguyên t : g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k  “ œ ›š – ™ –  ¢ ˜—  – ¡  Ÿž •” “’‘ a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c n đ ng tồn b c a e nguyên t g m chuy n ñ ng: - Chuy n ñ ng xung quanh nhân ( chuy n ñ ng obitan) ñư c ñ c trưng b ng s lư ng t n,l,m - Chuy n ñ ng riêng(chuy n ñ ng t quay) ñư c ñ c trưng b ng s lư ng t t spin ms; ms ch nh n giá tr +1/2 ho c –1/2 * V y chuy n đ ng c a tồn b e ngun t ñư c ñ c trưng b i s lư ng t n,l,m ms đó: - n ñ c trưng cho kích thư c mây e - l đ c trưng cho hình dáng mây e - m ñ c trưng cho hư ng mây e V H nhi u e H nhi u e -> e kh o sát ch u tác d ng c a: - L c hút h t nhân - L c ñ y c a e l i trư ng th t o không xuyên tâm, lư ng c a e trư ng không nh ng ph thu c vào n mà ph thu c vào l Đ kh o sát h -> ph i ñưa h v h 1e -> dùng phương pháp g n ñúng Phương pháp g n ñúng 1e Khái ni m n tích h t nhân hi u d ng * Phương pháp g n ñúng 1e: - Coi e kh o sát chuy n ñ ng trư ng Z’ h t nhân t t c e l i gây Z’ đư c g i n tích h t nhân hi u d ng - Z’ = Z- A, A h ng s ch n c a e l i - Coi e l i ch n b t nh hư ng h t nhân ñ i lư ng A - Coi trư ng t o Z’ trư ng xuyên tâm * K t qu c a tốn e có th áp d ng cho toán nhi u e ( b ng cách s d ng À phương pháp g n ñúng trên): Các bi u th c tính E, đ u gi ng nhau, ch khác ch có Z đư c thay th b ng Z’ áp d ng k t qu toán 1e cho h nhi u e a Năng lư ng: - H e : E n = −13,6 Z2 n2 -H nhi u e: E n,l = −13,6 => E=f(n) Z' n2 => E=f(n,Z’) =f(Z,n,l) Nh n xét: V y h e => E ch ph thu c vào s lư ng t n, cịn h nhi u e E ph thu c vào n Z’ (ho c Z, n l) g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com ă ăĐ đ ắẳạ ằ ươ ôêâăĐ a ỏ k ô Ãă ăđ đ ă - Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c Trong h nhi u e, m t m c lư ng b tách thành n phân m c, m i phân m c ñ c trưng b i giá tr c a l l ñ c trưng cho l c ñ y c a e l i, l l n En,l l n - Trong h nhi u e, lư ng có hi n tư ng suy bi n b.Hàm sóng Hình dáng AO mây e hồn tồn khơng ñ i (như h 1e) m t ñ phân b e theo kho ng cách t i nhân khác Z Z’ Õ ý nghĩa c a s lư ng t : *Khái ni m l p, phân l p e: - L p e: Trong nguyên t nhi u electron, nh ng electron có giá tr s lư ng t t o thành m t l p Các l p ñư c ký hi u sau: n L p K L M N O P Q n l n l p electron xa nhân electron có lư ng cao - Phân l p e: Trong m t l p electron ñư c chia thành n phân l p, m i phân l p m t l p ñư c ñ c trưng b ng m t giá tr c a l Đ ký hi u phân l p dùng ký hi u sau ñây: l Ký hi u s p d f Đ ch phân l p electron thu c l p vi t thêm h s có giá tr b ng s lư ng t n c a l p trư c ký hi u phân l p Ví d : L p K ng v i n = ch g m có m t phân l p đư c đ c trưng b i l = n=1, 1s Ö Ư Ư l=0 l =1 l=2 Ư ỵ í ì ỵ ï í ï ì L p M ng v i n=3 g m có phân l p đư c đ c trưng l=0 l =1 Ư L p L ng v i n=2 g m có hai phân l p ñư c ñ c trưng 2s 2p 3s 3p 3d ý nghĩa c a s lư ng t : a S lư ng t n × - Xác ñ nh l p e nguyên t VD: n =1 -> ng v i l p K n=2-> ng v i l p L g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k Ï Å Ỵ ÍÌ ÂÈ Ë È Â Ơ ÊÂÉ ÂÁ È ĨỊÏ ẹé ầặ a Bi gi ng mụn C s lý thuy t Hố h c Xác đ nh kích thư c c a mây e: n l n -> kích thư c mây e l n m t đ mây e lỗng - Đ i v i nguyên t H hay ion e, n xác ñ nh m c lư ng c a e nguyên t ho c ion: E n = −13,6 - Z2 n2 Đ i v i nguyên t nhi u e -> Ee =f(n,l) c a e l p: E n,l = −13,6 n ch xác ñ nh m c lư ng trung bình Z' n2 b S lư ng t ph l - xác đ nh hình dáng c a đám mây e Mây s hình c u, mây p - qu t đơi, mây d d ng ph c t p c S lư ng t t : - m xác ñ nh s ñ nh hư ng c a AO hay mây electron không gian xung quanh h t nhân Ví d : ng v i l=0 (mây s) => m=0; mây s ch có s ñ nh hư ng xung quanh h t nhân (mây s có hình c u) l=1 (mây p) => ma= -1, ,+1 mây p có s đ nh hư ng khác xung quanh h t nhân d S lư ng t t spin ms: ñ c trưng cho s chuy n ñ ng riêng c a e VI S phân b e nguyên t nhi u e Nguyên lý ngo i tr Pauli Trong m t nguyên t không th t n t i hai electron có giá tr c a s lư ng t VD: L p K; n=1 => l=0 => m=0=> ms =+ ms =- 2 l p K có nhi u nh t e: e th nh t có gía tr n =1, l=0, m =0 ms =+ ; e th có giá tr n =1, l=0, m =0 ms=- H qu : D a vào ngun lý pauli có th tính đư c s electron t i đa m t lư ng t , m t phân l p hay m t l p + S electron t i ña m t ô lư ng t 2e (vì m t ô lư ng t e có s lư ng t gi ng nhau, s lư ng t th tư ms ph i khác nhau, nh n giá tr +1/2 -1/2) + S electron t i ña m t phân l p 2(2l+1) Phân l p s p d f S ô lư ng t S e t i ña 10 14 VD: Tính s e t i đa phân l p np ( n có giá tr b t kì) VD n =2, cịn p ng v i l=1 T đó: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k é Ü å äãÙ Ùß â ß ú ỏ ỉ ò ủộ ởờ ịí ĩỉ a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c có th có hố tr > (P có hố tr 3, 5; S có hố tr 2, 4, 6; Cl có hố tr 1, 3, 5, 7) Phương pháp tìm hố tr c a ngun t b ng phương pháp c p e liên k t ch đ i v i ngun t nhóm A (tr khí hi m) T ví d ta th y r ng s liên k t c ng hoá tr c a nguyên t có h n, nghĩa có tính bão hồ (đi u khác v i trư ng h p liên k t ion) Tính đ nh hư ng c a liên k t c ng hoá tr Các nguyên t phân t liên k t v i theo hư ng có s xen ph mây electron l n nh t, tính đ nh hư ng c a liên k t c ng hố tr T tính đ nh hư ng ta có th d đốn đư c c u hình hình h c c a phân t Ví d : Phân t H2S H: 1s1 S: 1s22s22p63s23p4 Hai e ñ c thân 3p c a S s t o liên k t v i 2e ñ c thân c a hai nguyên t H, ñ s xen ph c c đ i AO ph i đ nh hư ng theo tr c liên k t Do hình d ng mây xen ph s quy t đ nh c u hình hình h c c a phân t , góc HSH = 90o, y u t khác l c ñ y tĩnh ñi n (s phân c c c a S, H) xu t hi n nên th c t góc HSH 92 o2’, gi i thích tương t góc HSeH = 91 o, HTeH = 90 o + d 1s H + 3py d 1s H 3pz Liên k t cho - nh n Liên k t cho - nh n liên k t c ng hoá tr Liên k t cho - nh n đư c hình thành m t c p e không phân chia c a m t nguyên t v i AO hoá tr tr ng c a nguyên t khác C p e dùng chung ñ t o liên k t ch m t nguyên t (ion) cung c p Ví d : N: 1s22s22p3 3e ñ c thân c a N s ghép đơi v i 3e đ c thân c a nguyên t H t o thành liên k t N-H Như v y, phân t NH3 c p e chưa phân chia H N: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com †… ƒ‚ qp ihgec a ‡ uet ec s H k  i € ywe es v s e H Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c H+: 1so có AO hố tr tr ng 1s Khi NH3 ti n g n t i H+ s b rơi vào trư ng tác d ng c a H+, H + s hút c p e chưa phân chia c a N t o thành m t liên k t N-H th tư ñư c t o b i m t c p e chưa chia c a N 1AO hoá tr tr ng c a H+ Liên k t liên k t cho - nh n, ñư c ký hi u b ng m t mũi tên ( ) di t nguyên t cho c p e ñ n nguyên t nh n c p e s H H H N H H H N H H S hình thành phân t BF4-, H3O+ đ u đư c gi i thích tương t , liên k t B-F liên k t H-O đư c hình thành s cho- nh n B ng th c nghi m ngư i ta xác nh n ñư c r ng liên k t N-H phân t NH4+ ho c phân t BF4- gi ng h t nên liên k t cho- nh n liên k t c ng hoá tr ng hố tr c c đ i Liên k t c ng hố tr đư c t o thành do: - Các e ñ c thân chưa ghép ñôi - M t c p e chưa phân chia - ô lư ng t tr ng S liên k t c ng hố tr mà ngun t có kh t o thành (còn g i c ng hố tr c c đ i) b ng s lư ng t c a nguyên t có kh tham gia liên k t (= s AO hoá tr ) (bao g m lư ng t có 1e ñ c thân, c p e không phân chia hay lư ng t tr ng) Ví d 1: Các ngun t chu kỳ II có lư ng t hố tr có kh tham gia liên k t 2s, 2px, 2py, 2pz nên c ng hố tr c c đ i c a chúng Ví d 2: B (Z=5): 1s22s22p1 B: B t BF3 B*: 1s 2s 2p tr ng thái kích thích có 3e đ c thân, s t o đư c ba liên k t B-F, hình thành phân F B F g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com r —‰– ‰ˆ • qok ml ”“ ’‘‰ˆ a k k ’ j gf‰ ‰• ˜ • ‰ F Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Ngồi ra, ngun t B cịn obitan tr ng, s t o ñư c liên k t B-F th tư liên k t cho - nh n, hình thành phân t BF4-: Có c ng hố tr c c ñ i C (Z = 6): 1s22s22p2: C*: Có 4e đ c thân, nên t o ñư c liên k t C-H t o ñư c liên N (Z= 7): 1s22s22p3 Có 3e đ c thân k t N-H, hình thành đư c phân t NH3, nhiên nguyên t N c p e chưa phân chia, có th t o thành phân t NH4+: N có c ng hố tr c c ñ i ‰ IV Thuy t lai hóa 1.Đi u ki n đ i c a thuy t lai hóa Thuy t lai hố ñ i nh m gi i quy t ñư c hai khó khăn c a phương pháp c p electron liên k t Cho phép gi i thích đư c c u trúc hình h c đ b n c a liên k t VD Xét s hình thành CH C(Z=6) 1s 22s22p2 tr ng thái kích thích C* theo phương pháp c p e liên k t 4e đ c thân c a C* s t o thành liên k t C-H, có: - liên k t p-s: 3AO 2p c a C xen ph v i AO 1s c a nguyên t H t o góc liên k t HCH =900 - liên k t C-H th t o thành s xen ph AO hóa tr c a 2s c a C 1s c a H (s-s) khơng có hư ng xác đ nh khơng gian (vì m c đ xen ph AO s v i theo m i hư ng) N u coi liên k t ph i cách ñ u liên k t góc liên k t HCH th tư ph i b ng 125014’ K t qu d n ñ n ñ b n c a liên k t C-H ( xen ph s-s) khác v i ñ b n c a liên k t C-H l i (do xen ph p-s) (phương pháp c p e khơng gi i thích đư c s khác này) - Tuy nhiên th c nghi m ch ng t r ng góc liên k t HCH đ u b ng 109028’ (b ng góc t di n ñ u) ñ b n c a liên k t C-H ñ u b ng - Gi i ñ gi i quy t khó khăn c a phương pháp c p e liên k t-> ph i dùng thuy t lai hóa: gi thi t r ng t o liên k t AO 2s 3AO 2p c a C lai hóa (tr n l n) v i t o thành 4AO lai hóa sp3 gi ng h t hư ng t i ñ nh c a hình t di n đ u, chúng xen ph v i 4AO 1s c a nguyên t H V y liên k t C-H f i gi ng cịn ph i b ng góc c a hình t di n đ u mà ngun t C n m tâm c a hình C u hình phân t CH4 theo thuy t lai hóa N i dung thuy t lai hóa: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ƒ y ‚ €v v|  | v ˆ ~v} vt | ‡†ƒ …„ {z yxwvt a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c Lai hóa AO s t h p AO hóa tr c a nguyên t ñ t o thành s tương đương AO m i có lư ng đ nh hư ng xác đ nh khơng gian ñư c dùng ñ t o liên k t b n Các AO tham gia t h p có th có 1e, 2e ho c ô lư ng t tr ng Các ki u lai hóa a.Lai hóa sp 2AO lai hố sp 2AO lai hố đ nh hư ng th ng hàng v i 1AOs + 1AOp t o v i m t góc b ng 180o ž Ví d : D ng lai hoá g p nguyên t Be c a phân t BeF2, BeH2, BeCl2, nên phân t có d ng th ng b Lai hoá ki u sp2: 3AO lai hoá sp2 3AO lai hoá n m m t m t ph ng 1AOs + 2AOp t o v i góc b ng 120o ž p z + + 120o Ÿ - + + - p y + + - + + Ví d : Ki u lai hoá g p nguyên t B c a phân t BF3, BCl3 c Lai hoá ki u sp3: 1AOs + 3AOp AO lai hoá sp3 AO lai hố đ nh hư ng t tâm t i ñ nh c a t di n ñ u, góc t o thành gi a AO lai hoá 109 o28’ ž g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ˜ Ž — –•‹ ‹‘ ” ‘ ‹  “‹’ ‹Š ‘ œ›˜ š™  ŽŒ‹Š a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c Ví d : G p nguyên t O c a phân t H2O, nguyên t N c a phân t NH3 ion NH4+ Đi u ki n lai hoá b n: Lai hoá c a nguyên t b n th o mãn ñi u ki n sau ñây: ? Các AO nguyên t tham gia lai hoá ph i có lư ng x p x Như v y, m t chu kỳ ñi t ñ u ñ n cu i chu kỳ hi u m c lư ng Enp- Ens l n d n lên Do t đ u đ n cu i chu kỳ hi u qu lai hoá d n Ví d : chu kỳ II hi u qu lai hố c a AO(2s) AO(2p) đ i v i nguyên t ñ u chu kỳ Be, B, C r t t t Đ i v i ngun t Be có lai hố sp góc gi a AO lai 180o, đ i v i B có lai hố sp góc gi a AO lai 120o, ñ i v i C có lai hố sp3 góc gi a AO lai 109 o28’ ? Năng lư ng c a AO tham gia lai hoá ph i th p Do AO l p th hai (2s, 2p) tham gia lai hố có hi u qu hơn, AO l p th ba (3s, 3p) hi u qu lai hoá hơn, l p th tư (4s, 4p) lai hố khơng đáng k Ví d : dãy H2O - H2S- H2Se- H2Te hi u qu lai hố gi m d n nên góc liên k t gi m d n theo dãy 104 o5’ - 92o2’- 91o - 90o ? Đ xen ph c a AO lai hoá v i AO nguyên t khác tham gia liên k t ph i l n D đốn ki u lai hố c u trúc hình h c Đ ch n ki u lai hoá cho nguyên t trung tâm d a vào n t ng s liên k t c a nguyên t trung tâm v i s c p e hóa tr khơng phân chia µ N u t ng b ng ngun t trung tâm có lai hố d ng sp N u t ng b ng ngun t trung tâm có lai hố d ng sp2 N u t ng b ng ngun t trung tâm có lai hố sp -Khi bi t đư c ki u lai hóa c a nguyên t trung tâm phân t -> chưa xác ñ nh ñư c c u hình hình h c c a phân t Vì c u hình hình h c c a phân t ph thu c vào: + D ng lai hóa c a c a nguyên t trung tâm + S liên k t c a nguyên t trung tâm v i nguyên t xung quanh +S c p e hóa tr c a nguyên t trung tâm chưa liên k t Mu n bi t c u hình hình h c c a phân t => ph i bi t y u t C th : n=2: -> lai hóa sp: c u trúc th ng -> góc 1800 n=3: -> lai hóa sp2: n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t tam giác n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t -> c u trúc góc n=4: -> lai hóa sp3: n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t t di n -> tháp tam n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t giác n u có liên k t + c p e hóa tr chưa liên k t -> c u trúc góc Ví d : BeH2 ; Ngun t trung tâm Be (Z=4) n= s liên k t + s c p e hóa tr chưa liên k t =2 +0 =2 => Be có lai hóa sp => phân t có d ng đư ng th ng Tương t ta có: CH - C có lai hố sp 3- c u trúc hình h c t di n đ u NH3 - N có lai hố sp - c u trúc hình h c tháp tam giác ¶ · ¶ ¶ ¶ ¶ ¶ g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ¯ Ô ơôĂ ĂĐ ê Đ Ă âĂă Ă Đ ƯƠ ÔÊÂĂ a Bi gi ng mụn Cơ s lý thuy t Hoá h c H2O - O có d ng lai hố sp3 - c u trúc d ng góc Đánh giá ưu khuy t m c a phương pháp liên k t hóa tr : - Gi i thích đơn gi n, d hi u, cho phép gi i thích c u trúc hình h c c a nhi u phân t - Không gi i thích đư c s t n t i c a m t s ion như: H2+, O2+, NO+, khơng gi i thích đư c tính thu n t , ngh ch t c a phân t O2 - Khơng có tính đ nh đ (khơng ch ng minh ñư c) V Phương pháp MO-LCAO ( phương pháp MO - t h p n tính AO- Phương pháp obitan phân t ) Nguyên t c: M r ng hàm sóng cho phân t 1.Nh ng gi thi t b n c a phương pháp MO-LCAO - Coi m i electron chuy n ñ ng trư ng gây b i h t nhân t t c electron l i, ñư c g i trư ng t h p (khác v i trư ng c a nguyên t , trư ng khơng đ i x ng c u) - Tr ng thái c a electron đư c mơ t b i m t hàm sóng hay cịn g i obitan phân t MO - Các electron c a l p c a m i nguyên t khơng thu c v tồn b phân t mà ch thu c v ngun t mà thơi, nên khơng t o thành MO, có nghĩa ch có electron hoá tr m i tham gia t o thành MO Bài tốn đưa v gi i phương trình Shrodinger có d ng: H = E Trong H toán t Hamilton, E giá tr riêng c a lư ng, - hàm sóng mơ t tr ng thái c a 1e phân t Gi i phương trình s tìm đư c lư ng c a e phân t (E) hàm sóng tương ng Sau xây d ng gi n ñ lư ng vi t c u hình e c a phân t : Vi c phân b e vào MO gi ng h t quy lu t phân b e vào AO, t c tuân theo nguyên lý v ng b n, nguyên lý lo i tr Pauli quy t c Hund N i dung b n c a s t o thành MO b ng phương pháp LCAO( Phương pháp t h p n tính AO) Theo phương pháp MO đư c xác đ nh b ng phương pháp t h p n tính AO nguyên t d a gi thuy t sau đây: Ì Ì Ì Ì Ì Xét phân t g m hai nguyên t 2: Khi electron chuy n ñ ng g n nguyên t ch u tác d ng ch y u c a ngun t 1, obitan phân t có d ng tương t AO c a nguyên t Ψ1 ch u s nhi u lo n gây b i nguyên t nên ph i có m t h s b sung vào bi u th c xác ñ nh MO Khi electron chuy n đ ng g n ngun t ch u tác d ng ch y u c a ngun t 2, obitan phân t có d ng tương t AO c a nguyên t Ψ2 ñ ng th i ch u s nhi u lo n gây b i nguyên t T ñây th y r ng hàm t t nh t đ mơ t tr ng thái c a electron phân t s t h p n tính c a AO: = C1 Ψ1 + C2 Ψ2 Đưa = C1 Ψ1 + C2 Ψ2 vào phương trình Schrodinger, gi i ta s tìm đư c lư ng E tương ng Í Í Í Ì Ì Í Ì Ví d : Xét trư ng h p ñơn gi n nh t ion H2+ H g m hai h t nhân gi ng h t g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com ỏ k ặ ẳ ạ ậ ạá ấẫặ ẩầ ắẵ ẳằạá a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c AO hoá tr c a nguyên t 1s ñư c ñ c trưng b i hàm sóng Ψ1, AO hố tr c a ngun t 1s ñư c ñ c trưng b i hàm sóng Ψ2 Khi = C1 Ψ1 + C2 Ψ2 hàm mô t tr ng thái c a electron phân t H2+ Thay bi u th c vào phương trình Schrodinger, gi i phương trình s xác đ nh ñư c bi u th c c a MO â â â - MO th nh t = + (Ψ1 + Ψ2 ) v i lư ng tương ng E+, lư ng th p lư ng c a AO − = (Ψ1 − Ψ2 ) v i lư ng tương ng E-, lư ng cao lư ng c a AO + MO liên k t s; - MO ph n liên k t MO*, ä MO th hai ã - * s â ä â S t h p c a AO thành MO thư ng ñư c bi u di n dư i d ng gi n ủ nng l ng s* ỗ Eb 1s 1s a E+ AOH AOH s ỗ MO H2+ ch có 1e nh t đư c n vào s Đi u có nghĩa t o thành ion H 2+ lư ng ñã gi m xu ng m t giá tr a, nghĩa h H2+ b n h H H+ riêng bi t ä Tính b c liên k t: ρ = N−N* - B c c a liên k t hay ñ b i c a liên k t N - s electron MO liên k t N* - s electron MO ph n liên k t ion H2+ có t n t i Gi n ñ lư ng MO ñ i v i phân t H2 là: 2 s s* => ä ä Đ i v i phân t He2: ρ= ä N − N * 1− = 1/ = 2 æ ρ= s å Trong đó: ä C u hình electron c a H2+: s => ρ = 2−0 =1 2−2 = =>phân t He2 không t n t i Như v y, b ng phương pháp MO có th gi i thích đư c s t n t i c a ion H2+ nhi u phân t khác g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k Ü Ò Û ÚÙÏ ÏÕ Ø Õ Ï ỏ ìẽệ ẽẻ ế òĩ ịí ễể ềẹéẽẻ a Bi gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c T phương pháp MO-LCAO c nAO t h p v i b ng phương pháp t h p n tính thu đư c n MO, ñ i v i s t o thành phân t A2 s có: n/2MO liên k t có lư ng th p lư ng c a AO ñem t h p n/2 MO ph n liên k t (MO*) có lư ng cao lư ng c a AO ñem t h p Cách kh o sát c u trúc phân t theo phương pháp MO Đi c kh ng p i âă ýĐƠn dƯ RƠ gÔ Un W Ê2 Âe Ă2 Q n ỵ ý ỹ - Cỏc AO tham gia t h p v i ph i có lư ng x p x - Các AO tham gia t h p ph i xen ph rõ r t ch c n xét s t h p c a AO hoá tr l p - Các AO tham gia t h p c a hai ngun t ph i có tính ñ i x ng gi ng ñ i v i tr c liờn k t Âw 2Ă2 i ă n¥€ ü D a vào tính đ i x ng c a MO hay tính đ i x ng c a ph n xen ph gi a AO hoá tr , phân lo i MO sau: n xen ph c a AO có tính đ i x ng tr c s* z z* * *  - MO : ñư c t o ph ns(1) + ns(2) s npz(1) + npz(2) npz(1) + ns(2) ns(1) + npz(2)   ®  ® s ® ® - MO : đư c t o n u ph n xen ph nói có m t c t ch a tr c n i hai h t nhân p y ® ® x x*   npx(1) + npx(2) npy(1) + npy(2) y* * V gi n ñ lư ng c a MO: - Các AO t h p có lư ng th p m c lư ng c a MO thu ñư c th p - Khi hai AO tham gia t h p xen ph m nh s tách m c lư ng l n, nghĩa s chênh l ch gi a MO liên k t MO ph n liên k t l n * Tính s electron hố tr c a phân t x p electron vào MO theo quy t c sau ñây: - Nguyên lý Pauly: M i MO x p t i ña 2e - Nguyên lý v ng b n: Các electron ñư c x p l n lư t vào MO có lư ng t th p đ n cao - Quy t c Hund: N u có nMO có m c lư ng b ng electron có khuynh hư ng chi m đ u vào MO cho s electron ñ c thân l n nh t * Xác ñ nh ñ c trưng b n c a phân t g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ì õ ơóé éï ị ï é û ủộ ộố ù ỳựử ứữ ợớ ỡởờộố a Bi gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Tính b c liên k t: N−N* Trong đó: - B c c a liên k t hay ñ b i c a liên k t N - s electron MO liên k t N* - s electron MO ph n liên k t r ρ= T b c liên k t suy ñ b n c a liên k t ñ dài liên k t l n liên k t b n ñ dài liên k t ng n ngư c l i = khơng t o liên k t r r - Xác đ nh t tính c a phân t : Khi phân t có electron đ c thân phân t b t trư ng ngồi hút ch t đư c g i ch t thu n t Khi s electron ñ c thân l n tính thu n t m nh N u phân t khơng có electron đ c thân ch t b t trư ng ngồi đ y ch t đư c g i ch t ngh ch t Kh o sát m t s phân t A2 theo phương pháp MO (A thu c chu kỳ II) a Tìm MO Ngun t A có 4AO hố tr 2s, 2px, 2py, 2pz, phân l p s khơng tham gia t h p Các AO có tính đ i x ng gi ng s t h p l i v i t o nên MO tương ng sau: MO s MO s* AO(2s) + AO(2s) 2px + 2px x x* 2py + 2py y y* 2pz + 2pz z z* ) ( ( ( ) ) ' ( ) ' ' ' b V gi n ñ lư ng MO g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k i x r !h ™ f ™  &  „ ™ %$i #" u x„ a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hố h c Ngồi ra, có th vi t dư i d ng dãy th t m c lư ng t th p ñ n cao sau: (KK) s s* z x= y x*= y* z* (dãy 1) B ng th c nghi m ch ng t r ng dãy ch ñúng ñ i v i nguyên t cu i chu kỳ: O2 F2 Ne2 S T T T T S S S Còn ñ i v i nguyên t ñ u chu kỳ t Li2 ñ n N2 tuân theo dãy 2: (KK) s s* x= y z x*= y* z* (dãy 2) Đi u đư c gi i thích s ñ y gi a m c lư ng s* z, đ i v i nguyên t ñ u chu kỳ m c lư ng AO2s AO2p x p x S S S T T S T T S S c S p x p electron hoá tr c a phân t vào MO theo nh ng nguyên lý thích h p C u hình electron *1 T T x x = = *2 1 *1 y *2 y T T y y 2 y z 2 x = y 2 x = y T T S x = x = x = z z S S T T T *2 s *2 s *2 s *2 s *2 s *2 s T T T T T B > A) X Các phân t khơng đ i x ng AB ( s s s s s s s S S S S S S (KK) (KK) (KK) (KK) (KK) (KK) (KK) S S S S S S S Li2 (Z=3) Be2 (Z=4) B2(Z=5) C2(Z=6) N2(Z=7) O2(Z=8) F2(Z=9) S electron hoá tr 10 12 14 V Phân t * Nguyên t c: Phân t ñư c c u t o b i hai nguyên t khác nhau, ví d : CO, NO, CN -… Cũng ch n AO tham gia t h p t o thành MO phân t theo nguyên t c trên, ý ñ n m c lư ng c a AO Các AO tham gia t h p ph i có m c lư ng x p x N u gi a hai nguyên t A B mà ñ âm ñi n c a B l n ñ âm n c a A m c lư ng AO c a B th p m c lư ng AO tương ng c a A nên MO liên k t thu ñư c s n m g n m c lư ng AO c a B, MO ph n liên k t thu ñư c s n m g n m c lư ng AO c a A Nói chung phân t AB chu kì có dãy lư ng MO tương t phân t A2 ñ u chu kì Ví d 1: Vi t c u hình electron c a phân t CO s* x x* g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com P @19 10 IHE GF 76 54310 a k E D CB1 18 A TY SY s T S 2s(C) + 2s(O) 2px(C) + 2px(O) Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c y* * z *2 s s 2 x = y  ‘ ‘ T ng electron hoá tr 10: (KK)  y ‘ z ‘‰ ‰ 2pz(C) + 2py(O) + 2pz(O) ‘  (C) z ρ= 8−2 =3 Tương t kh o sát phân t CN, CN-, NO NO + Ví d 2: Phân t HF Tham gia t h p t o MO g m AO(1s) c a H 2pz c a F t o thành MO MO * tính đ i x ng gi ng Ngồi ra, ngun t F cịn có obitan hố tr 2px 2py khơng có obitan tương ng c a nguyên t H ñ t h p Các AO v n ñ nh ch t i nguyên t F có m c lư ng nguyên t , phân t chúng ñư c g i MO không liên k t ‘ ‘ ’ * 2px 2py 2pz ’ 2 s nx =ny ‘ C u hình e: HF ρ= 2−0 =1 Ghi chú: - K t qu thu ñư c phù h p v i phương pháp c p electron liên k t - Tuy nhiên có ưu ñi m so v i phương pháp c p electron liên k t có th gi i thích đư c s t n t i c a liên k t có đ b i th p phân ví d F2+, H2+, O2+, O2… - Gi i thích đư c tính thu n t ngh ch t c a nhi u phân t g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k ‚ h  yva aq u q a ˆ tas a` q ‡†‚ …ƒ pi hcba` a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c B- C u t o phân t I Đ phân c c c a phân t : Phân t có c c không c c Phân t không phân c c phân t có c u t o hồn tồn ñ i x ng nên tr ng tâm c a ñi n tích (+) tr ng tâm c a ñi n tích (-) c a phân t trùng lên Ví d : Phân t g m hai nguyên t gi ng H2, O2, N2, ho c phân t có c u t o đ i x ng CH4, BF3, BF4-… Phân t có c c phân t có c u t o khơng đ i x ng, tr ng tâm c a ñi n tích (+) tr ng tâm ñi n tích (-) khơng trùng Ví d : Phân t HCl, HF, H2O, NH3… 2.Mô men lư ng c c c a phân t ( ) y M i phân t có c c m t lư ng c c n g m hai n tích ngư c d u (+q) (-q) ñ t cách m t kho ng l q q - + Đ ñánh giá ñ phân c c c a phân t ngư i ta ñưa m t ñ i lư ng momen lư ng c c = q.l (C.m) hay (D : debye), 1D = 3,33.10 -30 Cm z Trong đó: q giá tr t đ i c a n tích , C (Coulomb) l ñ dài lư ng c c, m Momen lư ng c c m t ñ i lư ng có hư ng Ngư i ta quy c chi u hư ng t tr ng tâm c a ñi n tích (+) đ n tr ng tâm c a ñi n tích (-) Momen lư ng c c ñ c trưng cho ñ phân c c c a phân t : l n phân t phân c c: phân t c ng hố tr có kho ng t ñ n 4D, phân t ion có kho ng t - 11D Mômen lư ng c c ph thu c vào nhi u y u t như: s chênh l ch ñ âm ñi n gi a nguyên t tham gia liên k t, tính đ i x ng c a phân t , c p electron t do… Ví d : + Phân t HCl có = 1,04D, phân t HI có = 0,44D + Phân t CO2 có c u trúc th ng: z z z z z O { t ng=0, liên k t C=O phân c c m nh phân t CO2 không z g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com x g”f ”“ e wvo tq d˜ —–•”“ a k o — m lk” ”e j e ” { phân c c =0 có z C z O Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Ví d : Hai phân t NH3 NF3 đ u có c u t o tháp tam giác, ñáng l ñ phân c c c a hai phân t ph i b ng th c t NH3 = 1,46D NF3 = 0,2D, ñi u ñư c gi i thích sau:  F ‘ H N F ‘ ‘ H NH = + + + NF3 = ‘ ‘ ‘ H ‘ N ‘ ă 㠐 + F 2 + − Trong phân t NH3 momen lư ng c c c a c p electron t chi u v i momen lư ng c c c a m i liên k t N-H t ng momen lư ng c c c a phân t l n Còn phân t NF3 hư ng c a c p electron t ngư c chi u v i c a m i liên k t N-F t ng c a phân t NF3 nh S phân c c hoá phân t Dư i tác d ng c a n trư ng ngồi phân t b bi n d ng thay ñ i c u trúc, momen lư ng c c phân t b thay đ i Đó hi n tư ng phân c c hoá phân t * Hi n tư ng phân c c hoá phân t      Dư i tác d ng c a n trư ng ngồi gây b i hai t n, phân t có c c ñư c s p x p l i theo phương c a n trư ng, s phân c c ñ nh hư ng - - + + - + + + + + + + + - + + - + - + - M t khác, m i momen lư ng c c b kéo dài làm tăng tr s c a momen lư ng c c phân t , s phân c c bi n d ng Đ i v i phân t khơng c c: Khi đ t ñi n trư ng gi a hai b n t n mây electron b hút v b n (+) c a t n, cịn h t nhân b hút v phía b n (-), k t qu phân t xu t hi n m t momen lư ng c c c m ng, ñây hi n tư ng phân c c hoá c m ng Các m i liên k t y u: Ngồi m i liên k t hố h c liên k t c ng hoá tr , liên k t ion có lư ng c vài trăm kJ/mol tr lên, g p nhi u lo i liên k t y u có lư ng c vài ch c kJ/mol liên k t hydro l c Van der Waals Các liên k t y u có vai trị quan tr ng trình chuy n tr ng thái bay hơi, nóng ch y, chuy n d ng thù hình… g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k Š € ‰ ˆ‡} }ƒ † ƒ }  …}„ }| ƒ ŽŠ Œ‹ ‚ €~}| a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hố h c Liên k t hydro: Là liên k t ph , nguyên t H sau liên k t v i ngun t X có đ âm n l n l i có kh liên k t ph v i m t ngun t khác có đ âm ñi n l n * Cơ ch t o liên k t hydro: nguyên t H liên k t v i ngun t X có đ âm n l n F, O, N c p electron hố tr s b l ch v phía ngun t X, nguyên t H ch l i h t nhân tích n dương, có kh liên k t v i nguyên t khác có đ âm n l n liên k t ñư c g i liên k t hydro − F − H ¦ ¦ + + −F ¦ ¦ Ví d : H − * Năng lư ng c a liên k t H c 8- 40 kJ.mol-1 Năng lư ng c a liên k t hydro l n ñ âm ñi n c a nguyên t liên k t v i l n kích thư c nh * nh hư ng c a liên k t hydro: Năng lư ng c a liên k t hydro nh so v i liên k t khác nên h u ch nh hư ng đ n tích ch t lý h c c a ch t nhi t đ sơi, nhi t đ nóng ch y hay kh hồ tan gi a ch t Ví d : - Do liên k t hydro gây hi n tư ng liên h p phân t : (HF)n: n= 2-4; (H2O)n: n= 2-3 Do hi n tư ng liên h p phân t làm cho ch t tr nên khó bay hơi, làm tăng nhi t đ sơi, nhi t đ bay HF có nhi t đ sơi, nhi t đ bay cao nhi u so v i HCl, HBr, HI H 2O có nhi t đ sơi nhi t ñ bay cao nhi u so v i H2S, H2Se, H2Te - Do liên k t H làm gi m kh ñi n ly c a nhi u ch t: HF axit y u, ch t ñi n ly y u ñó HCl, HBr, HI axit m nh - Gây s b t thư ng v t kh i c a nư c: thơng thư ng nhi t đ tăng t kh i c a ch t gi m xu ng, ñ i v i nư c t < 4oC t kh i c a nư c tăng theo nhi t ñ ñ t giá tr c c đ i 4oC sau t kh i l i gi m d n theo nhi t ñ L c gi a phân t : Th c nghi m cho th y, gi a phân t c a m t ch t (k c ph n t không phân c c) t n t i l c tương tác, g i l c Van der Waals L c Vander Waals gi vai trị quan tr ng q trình chuy n tr ng thái t p h p B n ch t c a l c Van der Waals g m có ba lo i l c sau: * L c ñ nh hư ng: g n Ng Đ i ngocthinhbk yahoo.com k   – Ÿ ž“ “™ œ Ơ ÔÊ ÂĂ a Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c T n t i phân t phân c c Các phân t phân c c hút l n b ng n tích ngư c d u c a lư ng c c phân t , phân t đ nh hư ng v i theo m t hư ng xác đ nh l n l c ñ nh hư ng l n ¼ * L c c m ng: Xu t hi n gi a phân t có c c khơng c c Khi phân t không c c ti n g n đ n phân t có c c dư i tác d ng c a ñi n trư ng gây b i phân t phân c c phân t khơng c c b c m ng n t o thành lư ng c c c m ng * L c khu ch tán: Do s chuy n đ ng khơng ng ng c a electron chuy n ñ ng dao ñ ng c a h t nhân gây nên s b t ñ i x ng t m th i v s phân b tr ng tâm n tích (+) n tích (-) t o nên momen lư ng c c t m th i phân t Lư ng c c t m th i xu t hi n, tri t tiêu, ñ i d u.S xu t hi n lư ng c c s m t ñi x y m t cách nh p nhàng t o thành m t l c hút thư ng xuyên g i l c khu ch tán * Đ c ñi m c a l c Van der Waals Khơng có tính ch n bão hồ Năng lư ng nh 40 kJ/mol-1 L c Van der waals l n phân t có momen lư ng c c l n, có kích thư c kh i lư ng l n g n Ng i ngocthinhbk yahoo.com ỏ k ả ô ă ă ă ằ ă ăĐ ạả áà ươ ôêâăĐ a ... 10 0 ‰ VD: n =1 ( m c lư ng K) -> l =0, m=0 => ‰ - ‰ Bài gi ng môn Cơ s lý thuy t Hoá h c l =0 ,1; m=0, 200=1AO m =1 => m = -1 => Ô => 210 =1AO Ô Ô n =2, l =1 => m=0 Ô n =2, l =0 => £ n=2 (m c L) 211 =1AO... a Bài gi ng mơn Cơ s lý thuy t Hoá h c n=2 -> l =1 => m = -1 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 => ng v i AO 2py có nhi u nh t 2e n=2 -> l =1 => m=0 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 => ng v i AO 2pz có nhi u nh t 2e n=2 -> l =1= >... i đa l p L ( n=2) n=2 -> l=0 => m=0 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i đa 2e l =1 => m = -1 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i ña 2e m=0 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i ña 2e m= +1 => ms= +1/ 2 ms = -1 /2 có t i ña 2e V y l

Ngày đăng: 28/07/2014, 11:21

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w