CHUYÊN ĐỀ VỀ LIÊN KẾT HIĐRO I.ĐẶT VẤN ĐỀ. Ở chương trình hóa phổ thông, nhiều học sinh hiểu liên kết hiđro vận dụng liên kết hiđro để xét tính tan nhiệt độ sôi bị hạn chế. Bài viết cung cấp cho học sinh nhìn tổng quan liên kết hiđro. II.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.Định nghĩa: Liên kết hiđro tương tác tĩnh điện yếu phần tử hiđro mang điện tích dương với phần tử mang điện tích âm (thường cặp electron tự nguyên tố có độ âm điện lớn (F, O, N, Cl , S ) 2.Điều kiện để có liên kết hiđro. Điều kiện cần: Trong hợp chất phải chứa H Điều kiện đủ: H phải liên kết trực tiếp với nguyên tố có độ âm điện lớn nguyên tố có độ âm điện lớn phải có cặp e tự do. Ví dụ :Cho hợp chất H2O, NH3 , CH4 , HCHO, CH3COONH4. Số hợp chất có liên kết hiđro là: A.1 B.2 C.3 D.4 Hướng dẫn: CH4 & HCHO liên kết hiđro H không liên kết với nguyên tố có độ âm điện lớn, CH3COONH4 có H liên kết với N N không cặp electron tự nữa,chỉ có H2O, NH3 có liên kết hiđro Chọn B Kết luận: -Các axit, rượu, phenol, Aminoaxit, amin bậc một, amin bậc hai, H2O có liên kết hiđro. - Các Hiđrocac bon, andehit, dẫn xuất halogel, ete, este, không tạo liên kết hiđro. 3. Kí hiệu Người ta thường kí hiệu liên kết hiđro dấu chấm(…) 4.Biễu diễn liên kết hiđro Liên kết hiđro hình thành phân tử loại. Ví dụ 1: Giữa phân tử H2O, HF, rượu, axit… Liên kết hiđro hình thành phân tử khác loại. Ví dụ2: Giữa phân tử rượu H2O, … 5.Phân loại liên kết hiđro Người ta chia liên kết hiđro thành hai loại sau đây. Nội phân tử ngoại phân tử A.Nội phân tử . Là liên kết hiđro phân tử Điều kiện để có nội phân tử là: Điều kiện cần: Hợp chất phải chứa hai nhóm chức trở lên Điều kiện đủ: Khi tạo thành kiên kết hiđro phải tạo vòng cạnh. Ví dụ 1: Ví dụ 2: Chất sau có liên kết nội phân tử Hướng dẫn: Chỉ có hợp chất (2) thỏa mãn điều Biểu diễn: B.Ngoại phân tử. Là liên kết hiđro phân tử phân tử Ví dụ: 6.Đánh giá độ mạnh liên kết hiđro Vì liên kết hiđro tương tác tĩnh điện phần tử hiđro mang điện tích dương phần tử mang điện tích âm. Do muốn xét độ mạnh yếu liên kết hiđro ta phải xét lực tương tác tĩnh điện hai phần tử mang điện trái dấu đó. Nếu lực hút mạnh liên kết hiđro bền ngược lại.Liên kết hiđro bền hiđro linh động phần tử mang điện tích âm có cặp e linh động. Ví dụ Khi cho rượu etylic nước hình thành bốn kiểu liên kết hiđro sau đây: Loại bền loại trên? Hướng dẫn. Loại (B) liên kết hiđro nước rượu. Đây loại bền nhất- tương tác tĩnh điện lớn ( Hiđro nước linh động nhất, O rượu mạng điện tích âm lớn –do rượu etylic có nhóm -C2H5 đẩy electron) Ví dụ 2. Rượu 900 loại liên kết hiđro chiếm ưu nhất? Hướng dẫn. Loại (D) chiếm ưu rượu 900 chủ yếu rượu rượu Ví dụ 3: Giữa rượu etylic, phenol, nước có loại liên kết hiđro. Loại bền nhất? A.Phenol rượu B.Phenol nước C.rượu phenol D.nước rượu Hướng dẫn: Liên kết hiđro phenol rượu bền nhất. Vì hiđro phenol linh động O rượu âm nhất. Chọn A. Cần nhớ: Liên kết hiđro axit > phenol > rượu. 7.Ảnh hưởng liên kết hiđro đến nhiệt độ sôi Hợp chất có liên kết hiđro có nhiệt độ sôi cao hợp chất liên kết hiđro tương ứng. Giải thích. Vì cần tiêu tốn lượng để thắng liên kết hiđro. Ví dụ:Hai chất hữu A B có công thức phân tử C2H6O. A có nhiệt độ sôi 78,30C. B có nhiệt độ sôi -26,30C. Xác định A B A là:C2H5OH B CH3OCH3 Do A có liên kết hiđro B liên kết hiđro. 8.Ảnh hưởng liên kết hiđro đến tính tan nước. Hợp chất tạo liên kết hiđro dễ tan nước. Ví dụ: C2H5OH tan vô hạn nước tạo liên kết hiđro với nước Nhận xét: Tính tan nước liên kết hiđro phụ thuộc vào gốc hiđrocac bon. Nếu gốc cồng kềnh càng, lớn khó tan. Nói chung gốc hi đro bon mà có mạch dài, phân nhánh khả kị nước lớn khó tan Ví dụ : Các rượu từ C1- C3 tan vô hạn nước, rượu từ C4 trở tan nước hơn.