Giáo án điện tử hóa học: Hợp chất hóa học phân tử pps

LIÊN KẾT HÓA HỌC- Hình thành do sự chuyển hoặc chia sẻ các điện tử hóa trị ở lớp ngoài cùng của nguyên tử Phá vỡ liên kết hóa học giữa N và O trong NO2 bắt đầu quá trình liên quan

CHEMICAL BONDS, MOLECULES

AND COMPOUNDS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG

GVHD: TÔ THỊ HIỀN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Stanley E Manahan, 2001, Fundamentals of environmental, 137 - 177.

2 Website http://www.scribd.com

 I LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ SỰ HÌNH THÀNH HỢP CHẤT

 II LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ QUY TẮC BÁT TỬ

 IV

NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ

 V LIÊN KẾT TRONG CÁC HỢP CHẤT CỘNG HÓA TRỊ

 VI

MỘT SỐ PHƯƠNG DIỆN VỀ LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ

 IX ACID, BASE VÀ MUỐI

hướng của liên kết hóa học giữa các phân tử

- Thế mạnh của liên kết hóa học: sự ổn định của nó và chống lại các thay đổi hóa học

NO2 + hv → NO + O

Các phản ứng của

hydrocarbon đưa chất ô

nhiễm vào khí quyển từ nhiên liệu ô tô bị đốt cháy không hoàn toàn và các

nguồn khác

 Một loạt phản ứng → sản xuất khí ozon,

formaldehyde, NO2 và các sản phẩm khác được gọi là

sương mù quang hóa

LIÊN KẾT HÓA HỌC

- Hình thành do sự chuyển hoặc chia sẻ các

điện tử hóa trị ở lớp ngoài cùng của nguyên tử

Phá vỡ liên kết hóa học giữa

N và O trong NO2 bắt đầu quá trình liên quan đến một loạt các phản ứng dẫn đến sự hình thành sương mù quang hóa, chất ô nhiễm độc hại

II LIÊN KẾT HÓA HỌC – QUY TẮC BÁT TỬ

1. Quy tắc bát tử trong phân tử khí

2. Quy tắc bát tử trong hợp chất hóa học:

Quy tắc bát tử trong phân tử khí

- Một số nguyên tố khí, Hydro, Nitơ, Oxy,

Flo…, có xu hướng đạt đến cấu hình electron của khí hiếm đứng gần nó nhất.

- Các liên kết trong phân tử F2 được thể hiện

như sau:

Quy tắc bát tử trong phân tử khí

Bảng tóm tắt bảng

Hệ thống tuần hoàn cho thấy lớp

vỏ điện tử bên ngoài là các dấu chấm Cấu hình điện tử cho nhận.

Quy tắc bát tử trong hợp chất hóa học

- Các nguyên tử có xu hướng thêm hoặc mất đi điện tử để đạt bộ tám ổn định

- Các nguyên tử của nguyên tố nằm ở giữa chu

kỳ của bảng tuần hoàn, ví dụ như carbon, nito, sẽ tham gia vào phản ứng cộng hóa trị.

Quy tắc bát tử trong hợp chất hóa học

-Trong hợp chất NaCl,

cả 2 ion Na+ và Cl- đều

có 8 điện tử lớp ngoài

cùng Các ion Na+

được tạo thành do mất

1 điện tử từ nguyên tử

Na và các ion Cl- được

hình thành do thêm 1

điện tử vào nguyên tử

Cl

Quy tắc bát tử trong hợp chất hóa học

- Trong khí metan (CH4):

+ 4 nguyên tử hidro có 1 điện tử liên kết

với nguyên tử carbon làm cho nguyên tử

carbon có 8 electron lớp vỏ ngoài cùng

giống như cấu hình của neon.

+ Mỗi nguyên tử hidro sẽ có 2 electron,

cả 2 cùng chia sẻ với carbon, cung cấp

2 điện tử giống như khí hiếm heli.

III LIÊN KẾT ION

1 ion bao gồm một hay nhiều nguyên tử có sự không cân bằng số proton và electron

Ion được hình thành do sự mất đi hoặc thêm vào một hay nhiều electron trong nguyên tử

Ion được gọi là cation khi nguyên tử bị mất electron, có điện tích dương

Anion là ion khi được nhận thêm electron,có điện tích âm

Cation và anion sẽ liên kết với nhau bằng liên kết ion để tạo ra hợp chất ion hóa

1 Cấu hình điện tử của ion từ 1 nguyên tử

- Cấu hình điện tử của nguyên tử nhấn mạnh

sự ổn định của bộ 8 electron lớp vỏ bên

ngoài, đặc trưng của khí hiếm

→ Bộ 8 trong cấu hình electron là ns2np6

- Nguyên tử của nguyên tố đứng trước khí

hiếm có nhu cầu nhận thêm electron, trong khi đó, nguyên tử của nguyên tố đứng sau khí hiếm có khả năng cho đi electron để đạt cấu hình khí hiếm gần nó nhất

2 Natri Clorua là một hợp chất ion

3 Năng lượng liên kết ion:

- Năng lượng được giải phóng khi những ion liên kết nhau thành rắn

- Trong đó:

+ Q1,Q2 là 2 điện tích tính (culong)+ d là khoảng cách giữa 2 điện tích (mét)+ k là hằng số với giá trị là 8,99.109 Jm/c2

4 Năng lượng mạng tinh thể:

- Năng lượng cần thiết để tách tất cả các ion trong hợp chất này và loại bỏ chúng một khoảng cách vừa đủ để chúng không còn khả năng tương tác

5 Bán kính ion:

- Ảnh hưởng đến năng lượng tương tác

- Trong cùng một phân nhóm, các ion có cùng điện

tích có bán kính tăng dần khi đi từ trên xuống

- Trong cùng một chu kỳ, các ion đẳng điện tử có bán

kính giảm khi điện tích dương tăng

Clo và canxi phản ứng:

Phản ứng magie và oxi:

Natri và lưu huỳnh:

Nhôm và oxy

Khái niệm: Một liên kết cộng hóa trị là sự liên kết của 2

nguyên tử thông qua việc chia sẻ 1 hoặc nhiều cặp

1 Năng lượng trong liên kết CHT

Năng lượng liên kết 435 kJ / mol có nghĩa là một năng lượng tổng cộng 435 kJ cần thiết để phá vỡ tất cả các liên kết trong một mol phân tử H2 để được những nguyên tử H riêng biệt.

V Liên kết trong các hợp chất cộng hóa trị

Khi tạo thành liên kết, các nguyên tử tham gia

liên kết 8e ở lớp ngoài cùng như nguyên tử khí

hiếm (Quy tắc bát tử)

Ví dụ: CH4

N có 8 electron lớp vỏ bên ngoài, trong đó 6e được chia sẻ với các nguyên tử H và 2e tạo thành một cặp điện tử không chia sẻ.

 N là nguyên tử trung tâm

VI Một số phương diện trong liên kết CHT

- Khi 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng 1 cặp e chung ta có liên kết đơn, 2 cặp e chung là liên kết đôi, 3 cặp e là liên kết 3

- Số liên kết giữa 2 nguyên tử gọi là bậc liên kết

1 Liên kết đơn

2 Liên kết đôi

3 Liên kết ba

5 Các loại liên kết CHT

- Liên kết CHT có cực: liên kết CHT có các điện tử trao đổi không đều Vd:CH4, NH3, HCl

- Liên kết CHT không cực:liên kết CHT mà có

sự trao đổi điện tử đều nhau Vd: H2,Cl2

- Liên kết CHT phối trí (cho nhận): là loại liên kết mà cặp e dùng chung do một nguyên tử đóng góp.

VII CÔNG THỨC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT

Công thức hóa học được dùng để biểu thị thông

tin về các nguyên tố có trong hợp chất hóa học Ngoài

ra, nó còn được dùng để diễn tả phản ứng hóa học xảy

ra như thế nào

Công thức hóa học bao gồm (nguyên tử biểu tượng, kí hiệu, và đôi khi là các dấu ngoặc đơn và e hóa trị) nói về một hợp chất

1 Thành phần tỷ lệ phần trăm

từ công thức hóa học

Thành phần phần trăm nguyên tố của một hợp chất hóa học được dễ dàng tính từ một trong hai công thức thực nghiệm hoặc phân tử của nó

2 Tính toán công thức hóa học

Các công thức thực nghiệm cho các trị số thấp nhất của các nguyên tử trong công thức

Ví dụ, công thức thực nghiệm của Benzene, một trong những hydrocacbon tốt với máy móc có ở trong

xăng, là CH

Tuy nhiên mỗi phân tử của Benzene có chứa 6 nguyên tử C và 6 nguyên tử H, nên công thức phân tử là

C 6 H 6

3 Các bước tìm ra công thức thực nghiệm

từ thành phần tỷ lệ phần trăm

1. Tính khối lượng của mỗi nguyên tố trong 100 g của

phần tử Tính số mol mỗi nguyên tố

2. Chia mỗi giá trị cho giá trị nhỏ nhất và làm tròn

3. Tính tỉ lệ về số lượng của từng loại nguyên tử trong

phân tử và viết được công thức thực nghiệm

VIII DANH PHÁP CỦA CÁC HỢP CHẤT HÓA HỌC

Hợp chất gồm 2 nguyên tố (Đa số những hợp chất này được tạo bởi các nguyên tố phi kim)

Trong một hợp chất 2 nguyên tố, một trong hai nguyên tố thường được coi là hoạt động hơn nguyên tố còn lại Đó

là kết quả của sự không phân đều electron trong liên kết công hóa trị

Các oxit và danh pháp của hợp chất gồm hai nguyên tố

tetroxit

Công thức Danh pháp Hợp chất trung hòa tạo

bởi các ion

Công thức và danh pháp của hợp chất ion tạo bởi hai nguyên tố

Các tiền tố cho các số 1-10 được sử dụng để biểu thị con số tương đối của các nguyên tử của mỗi loại của nguyên tử trong một công thức hóa học là:

1-mono 3-tri 5-penta 7-hepta 9-nona2-di 4-tetra 6-hexa 8-octa 10-deca

Ví dụ: SiCl4 - silic tetraclorua; Si2F6 - disilic hexaflorua; PCl5 - photpho pentaclorua và SCl2 - sunfua diclorua

IX Acids-Bases

Định nghĩa:

Theo thuyết Arrhenius: Axit là chất tan trong nước

phân li ra cation H+ Bazơ là chất khi tan trong nước

phân li ra anion OH-

Theo Bronsted: Axit là chất nhường proton (H+) Bazơ

là chất nhận proton (H+)

1 Danh pháp

a) Axit không có ôxi

axit + (tên phi kim) + hydric

Axit nhiều oxy thêm tiền tố "per-" và ít oxy là

"hypo – ơ”

Ví dụ: HClO – axit hypoclorơ ; HClO2 – axit clorơ ; HClO3 – axit cloric; HClO4 – axit

percloric.