tài liệu về liên kết hóa họcaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
CHUYấN 03: LIấN KT HểA HC H + Cl : Na + Cl : (2/8/1) (2/8/7) H : Cl : Na+ Cl(2/8) (2/8/8) H-Cl NaCl I liên kết ion S hỡnh thnh ion Trong nguyờn t, s proton bng s electron nờn nguyờn t trung hũa in Trong phn ng húa hc, nu nguyờn t mt bt hoc thu thờm electron, nú s tr thnh phn t mang in tớch dng hoc õm.Nguyờn t hoc nhúm nguyờn t mang in c gi l ion a Ion dng Cỏc nguyờn t kim loi d nhng 1, 2, electron lp ngoi cựng tr thnh cỏc ion mang 1, 2, n v in tớch dng Thớ d: MgMg2++2e AlAl3+ + 3e Ion mang in tớch dng c gi l ion dng hay cation Ngi ta gi tờn cation kim loi bng cỏch t trc tờn kim loi t "cation" nh cation liti (Li+), cation magie Mg2+, cation nhụm (Al3+), cation ng I (Cu+), cation ng II (Cu2+), b Ion õm Cỏc nguyờn t halogen khỏc v cỏc nguyờn t phi kim nh O, S cú th thu thờm 1, electron v tr thnh cỏc ion õm Thớ d: Cl + e Cl O + 2e O2 S + 2e S2 Ion mang in tớch õm c gi l ion õm hay anion Ngi ta thng gi tờn cỏc anion bng tờn gc axit tng ng, thớ d cỏc ion F, Cl, S2 ln lt c gi l ion florua, clorua, sunfua Ion O2 c gi l ion oxit c Ion n v ion a nguyờn t Ion n nguyờn t l ion c to nờn t mt nguyờn t Thớ d: Li+, Mg2+,Al3+,Cu2+,F,Cl,S2, Ion a nguyờn t l ion c to nờn t nhiu nguyờn t liờn kt vi thnh mt nhúm nguyờn t mang in tớch dng hay õm Thớ d, ion amoni ( NH ), cỏc ion gc axit nh ion Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr www.hoahoc.org Mi s chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org) A LIấN KT HểA HC Khái niệm phân tử liên kết hóa học Phân tử phần tử nhỏ chất, mang tính chất đặc tr-ng cho chất, phân chia thành hạt nhỏ phản ứng hoá học tồn độc lập Sự kết hợp nguyên tử để đạt tới trạng thái bền vững đ-ợc gọi liên kết hóa học Các khuynh h-ớng hình thành liên kết hóa học - Qui tắc bát tử (Octet) Nội dung qui tắc bát tử: Khi tham gia vào liên kết hóa học nguyên tử có khuynh h-ớng dùng chung electron trao đổi để đạt đến cấu trúc bền khí bên cạnh với electron lớp Ví dụ: nitrat ( NO3 ), ion sunfat ( SO42 ), ion photphat PO43 S hỡnh thnh liờn kt ion TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon admin@hoahoc.org Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr www.hoahoc.org Mi s chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org) Định nghĩa liên kết ion: liên kết ion liên kết hoá học đ-ợc tạo thành lực hút tĩnh điện ion mang điện ng-ợc dấu Bản chất lực liên kết ion: lực hút tĩnh điện Thng c hỡnh thnh gia kim loi in hỡnh v phi kim in hỡnh Xột mng tinh th NaCl: Mng tinh th NaCl cú cu trỳc hỡnh lp phng Cỏc ion Na+ v Cl nm cỏc nỳt ca mng tinh th mt cỏch luõn phiờn Trong tinh th NaCl, c mt ion Na+ c bao quanh bi ion Cl Ngc li, mt ion Cl c bao quanh bi ion Na+ Tinh th NaCl c to bi rt nhiu ion Na+ v Cl, khụng cú phõn t NaCl riờng bit Tuy vy vit cụng thc phõn t mui natri clorua, n gin ngi ta ch vit NaCl Tớnh cht ca cỏc hp cht liờn kt ion: + Các hợp chất ion khó nóng chảy + Khó bị hoà tan dung môi phân cực + Cng v d v + Hỡnh thnh tinh th, cú dng rn + Tinh th ion thng khụng mu + Dn in trng thỏi núng chy v dung dch, trng thỏi rn thng khụng dn in Tóm lại: Kim loại dễ nh-ờng electron, phi kim dễ nhận electron, ion đ-ợc tạo thành hút mạnh thuận lợi cho tạo thành liên kết ion II Liên kết cộng hóa trị Sự hình thành liên kết cộng hóa trị Khi hình thành liên kết cộng hóa trị, nguyên tử có khuynh h-ớng dùng chung cặp electron để đạt cấu trúc bền khí gần kề ( với electron lớp cùng) Các cặp electron dùng chung góp chung hai nguyên tử tham gia liên kết (cộng hóa trị thông th-ờng) nguyên tử bỏ (liờn kt cho nhn hay liờn kt phi trớ) Số electron góp chung nguyên tử th-ờng - n (n: số thứ tự nhóm nguyên tố) Khi hết khả góp chung, liên kết với nguyên tử lại đ-ợc hình thành cặp electron nguyên tử bỏ (th-ờng nguyên tử nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn) Ví dụ: Công thức phân tử Công thức Công thức cấu tạo electron H2O H-O-H H H :O: SO2 :O:: S: O: O= SO a S hỡnh thnh phõn t n cht Cỏc phõn t H2, N2 to nờn t hai nguyờn t ca cựng mt nguyờn t (cú õm in nh nhau), nờn cỏc cp electron chung khụng b hỳt lch v phớa nguyờn t no Do ú, liờn kt cỏc phõn t ú khụng b phõn cc ú l liờn kt cng húa tr khụng cc TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon admin@hoahoc.org b S hỡnh thnh phõn t hp cht õm in ca oxi (3,44) ln hn õm in ca C (2,55) nờn cp electron chung lch v phớa oxi Liờn kt gia hai nguyờn t oxi v cacbon l phõn cc, nhng phõn t CO2 cú cu to thng nờn phõn cc ca hai liờn kt ụi (C=O) trit tiờu nhau, kt qu l ton b phõn t khụng b phõn cc Liên kết cộng hoá trị cho-nhận (liên kết phối trí) a) Định nghĩa: Liên kết cộng hoá trị cho - nhận liên kết cộng hoá trị cặp electron dùng chung nguyên tử cung cấp gọi nguyên tử cho, nguyên tử lại nguyên tử nhận VD: H + H H + H N + H+ H H N H hay H H O hay O H H O N N N O Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr www.hoahoc.org Mi s chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org) Liờn kt cng húa tr ú cp electron chung b lch v phớa mt nguyờn t c gi l liờn kt cng húa tr cú cc hay liờn kt cng húa tr phõn cc Trong cụng thc cu to, ngi ta biu din cp electron chung bng mt gch ni, cp electron cho - nhn bng mt mi tờn cú chiu hng v phớa nguyờn t nhn b) Điều kiện tạo liên kết cho nhận: - Nguyên tử cho phải có lớp vỏ e bão hoà cặp e tự (ch-a tham gia liên kết) có bán kính nhỏ, độ âm điện t-ơng đối lớn - Nguyên tử nhận phải có obitan trống Tớnh cht ca cỏc cht cú liờn kt cng húa tr Cỏc cht m phõn t ch cú liờn kt cng húa tr cú th l cht rn nh ng, lu hunh, iot, , cú th l cht lng: nc, ancol, hoc cht khớ nh khớ cacbonic, clo, hiro, Cỏc cht cú cc nh ancol etylic, ng, tan nhiu dung mụi cú cc nh nc Phn ln cỏc cht khụng cc nh iot, cỏc cht hu c khụng cc tan dung mụi khụng cc nh benzen, cacbon tetraclorua, Núi chung, cỏc cht ch cú liờn kt cng húa tr khụng cc khụng dn in mi trng thỏi MI QUAN H GIA LIấN KT ION V LIấN KT CNG HểA TR Vi liờn kt A B thỡ xột v c im ca liờn kt ca A B, ngi ta da vo giỏ tr hiu õm in ca hai nguyờn t A v B AB 0,4 => Liờn kt cng húa tr khụng cc AB 0,4 => Liờn kt ion 0,4 AB 1,7 => Liờn kt cng húa tr cú cc TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon admin@hoahoc.org Dng liờn kt Khụng phõn cc Vớ d Cl : Cl Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr www.hoahoc.org Mi s chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org) c im liờn kt Cp e dựng chung nm gia hai nguyờn t Cp e dựng chung lch phớa nguyờn t cú õm in Liờn kt cng Phõn tc H : Cl ln hn húa tr Cho nhn Cp e dựng chung ch mt nguyờn t n phng H3N : H cung cp (Phi trớ) E chuyn hn v mt nguyờn t phõn t to thnh Liờn kt ion Na+Clcỏc ion CC LOI TINH TH Tinh th ion Tinh th nguyờn t Tinh th phõn t Tinh th kim loi c hỡnh thnh t nhng c hỡnh thnh t Khỏi ion mang in tớch trỏi du, c hỡnh thnh t c hỡnh thnh t nhng ion nguyờn cỏc phõn t t kim loi v cỏc nim gm cac cation v anion cỏc nguyờn t nỳt mng tinh th electron t Kim cng Iot, nc ỏ Na, Fe, Cu Vớ d Mui n - Lc liờn kt l lc - nh kim - Liờn kt cú bn cht tnh - Lc liờn kt cú bn tng tỏc tnh ph.t - Dn in in cht cng húa tr - Kộm bn - Dn nhit c - Rt bn - Nhit núng chy - cng nh - Do d dỏt tớnh - Khú núng chy v nhit sụi cao - Nhit ụ núng chy, mng - Khúi bay gi nhit soi thp III Liên kết kim loại Định nghĩa: Liên kết kim loại liên kết hoá học hình thành electron tự gắn kết ion d-ơng kim loại mang tinh thể kim loại hay kim loại lỏng Bản chất lực liên kết kim loại lực hút tĩnh điện electron tự ion (+) kim loại ảnh h-ởng liên kết kim loại đến tính chất vật lý kim loại Do cấu trúc đặc biệt mạng tinh thể kim loại mà kim loại rắn có tính chất vật lý chung: tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính dẻo, ánh kim Các tính chất vật lý chung electron tự kim loại gây Ngoài đặc điểm liên kết kim loại: Mật độ nguyên tử (hay độ đặc khít), mật độ electron tự do, điện tích cation kim loại ảnh h-ởng đến tính chất vật lý khác kim loại nh-: độ cứng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, tỷ khối IV Liên kết hiđro Khái niệm - Liên kết hyđro liên kết hoá học đ-ợc hình thành lực hút tĩnh điện yếu nguyên tử hyđro linh động với nguyên tử phi kim có độ âm điện lớn, mang điện tích âm phân tử khác phân tử VD H H O H O H O O C H H H O O H Bản chất lực liên kết hyđro - Bản chất lực liên kết hyđro lực hút tĩnh điện - Liên kết hiđro thuộc loại liên kết yếu, có l-ợng liên kết vào khoảng 10-40 kJ/mol, yếu nhiều so với liên kết cộng hóa trị mà l-ợng liên kết vào khoảng trăm đến vài ngàn kJ/mol, nh-ng lại gây nên ảnh h-ởng quan trọng lên tính chất vật lí (nh- nhiệt độ sôi tính tan n-ớc) nh- tính chất hóa học (nh- tính axit) nhiều chất hữu X H : Y TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon admin@hoahoc.org + Liên kết H nội phân tử: Xuất phân tử có X H : Y chúng phải t-ơng đối gần để hình thành liên kết H tạo thành đ-ợc vòng 5-6 cạnh ( th-ờng vòng cạnh bền hơn) VD H2C OH CH2 C ; O O O H H O H Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr www.hoahoc.org Mi s chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org) Điều kiện hình thành liên kết hyđrô + X phải có độ âm điện cao, bán kính nguyên tử phải t-ơng đối nhỏ( O, N, F) + Y: có cặp e ch-a sử dụng, có r nhỏ (O, N, F) Có loại liên kết H + Liên kết H phân tử ( liên kết H liên phân tử) VD: R R + + O O H H Có thể có loại liên kết H liên phân tử tạo thành vòng khép kín (dạng đime) bền khó tách bay Trong phân tử có liên kết H nội phân tử: có liên kết H liên phân tử nh-ng vô khó khăn tạo liên kết H nội phân tử dễ dàng bền liên kết H liên phân tử ảnh h-ởng liên kết H +) ảnh h-ởng đến độ sôi, nhiệt độ nóng chảy - Liên kết hyđro liên phân tử làm tăng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, sức căng bề mặt khả hoà tan vào n-ớc chất - Các chất có liên kết hyđro nội phân tử giảm khả tạo liên kết hyđro liên phân tử, làm giảm nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khả hoá lỏng so với hợp chất có khối l-ợng phân tử t-ơng đ-ơng nh-ng có liên kết hyđro liên phân tử VD C O H O O H O H C O (I) O H (II) (II) có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi cao hơn(I) +) ảnh h-ởng đến độ tan: Xét ảnh h-ởng liên kết H phân tử dung môi - Nếu có liên kết H phân tử hợp chất dung môi độ tan lớn - Những chất có khả tạo liên kết H nội phân tử dễ tan dung môi không phân cực, khó tan dung môi phân cực so với chất có liên kết H liên phân tử VD: Do có liên kết hyđro nên H2O, NH3, HF có nhiệt độ sôi cao hợp chất có khối l-ợng phân tử t-ơng đ-ơng(hoặc lớn hơn) nh-ng liên kết hyđro nh- H2S, HBr, HI Liên kết hyđro C2H5OH với H2O làm cho r-ợu etylic tan vô hạn n-ớc O - H O - H O - H H- O H C2H5 H O - H C2H5 C2H5 TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon admin@hoahoc.org