Giáo trình Hóa Đại cương tập I, Nguyễn Văn Đang, ĐHSP Đà Nẵng

Giáo trình Hóa Đại cương tập I, Nguyễn Văn Đang, ĐHSP Đà Nẵng là bộ tài liệu hay và rất hữu ích cho các bạn sinh viên và quý bạn đọc quan tâm. Đây là tài liệu hay trong Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, luyện thi THPT Quốc gia, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều Giáo trình Đại học, cao đẳng của nhiều lĩnh vực: Toán, Lý, Hoá, Sinh…. Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập. Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc. Trân trọng. ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢO http:123doc.vntrangcanhan348169nguyenductrung.htm hoặc Đường dẫn: google > 123doc > Nguyễn Đức Trung > Tất cả (chọn mục Thành viên) DANH MỤC TẠI LIỆU ĐÃ ĐĂNG A. HOÁ PHỔ THÔNG 1. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, PDF 2. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, Word 3. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 2. PHẦN HỢP CHẤT CÓ NHÓM CHỨC 4. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN 1. CHUYÊN Đề TRÌNH HÓA VÔ CƠ 10 VÀ 11 5. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 2. PHẦN HỢP CHẤT CÓ NHÓM CHỨC 6. BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC 140 7. BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC 4170 8. ON THI CAP TOC HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, PDF 9. TỔNG HỢP KIẾN THỨC HÓA HỌC PHỔ THÔNG 10. 70 BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC, word 11. CHUYÊN ĐỀ VÔ CƠ, LỚP 11 – 12. ĐẦY ĐỦ CÓ ĐÁP ÁN 12. Bộ câu hỏi LT Hoá học 13. BAI TAP HUU CO TRONG DE THI DAI HOC 14. CAC CHUYEN DE LUYEN THI CO DAP AN 48 15. GIAI CHI TIET CAC TUYEN TAP PHUONG PHAP VA CAC CHUYEN DE ON THI DAI HOC. 86 16. PHUONG PHAP GIAI NHANH BAI TAP HOA HOC VA BO DE TU LUYEN THI HOA HOC 274 17. TỔNG HỢP BÀI TẬP HÓA HỌC LỚP 12 18. PHAN DANG LUYEN DE DH 20072013 145 19. BO DE THI THU HOA HOC CO GIAI CHI TIET.doc 20. Tuyển tập Bài tập Lý thuyết Hoá học luyện thi THPT Quốc gia 21. PHÂN DẠNG BÀI TẬP HOÁ HỌC ÔN THI THPT QUỐC GIA 57 22. BỘ ĐỀ LUYỆN THI THPT QUỐC GIA MÔN HOÁ CÓ ĐÁP ÁN 29 ĐỀ 145 23. BỘ ĐỀ LUYỆN THI THPT QUỐC GIA MÔN HOÁ CÓ ĐÁP ÁN PHẦN 2 B. HỌC SINH GIỎI 1. Bồi dưỡng Học sinh giỏi Hoá THPT Lý thuyết và Bài tập 2. Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm thực hành học sinh giỏiolympic Hoá học 54 3. CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HOÁ LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP 17 4. ĐỀ THI CHUYÊN HOÁ CÓ HƯỚNG DẪN CHI TIẾT PHẦN ĐẠI CƯƠNG VÔ CƠ 5. Tuyển tập Đề thi Bồi dưỡng Học sinh giỏi Hoá THCS Lý thuyết và Bài tập 6. Chuyên đề Bồi dưỡng HSG Hoá học, 12 phương pháp giải toán 7. Hướng dẫn thực hành Hoá Hữu cơ Olympic hay dành cho sinh viên đại học, cao đẳng C. HOÁ ĐẠI HỌC, SAU ĐẠI HỌC 1. ỨNG DỤNG CỦA XÚC TÁC TRONG HÓA HỮU CƠ 2. CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỮU CƠTIỂU LUẬN 3. TL HÓA HỌC CÁC CHẤT MÀU HỮU CƠ 4. GIÁO TRÌNH HÓA HỮU CƠ DÀNH CHO SINH VIÊN CĐ, ĐH, Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Đỗ Đình Rãng Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Đỗ Đình Rãng Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Đỗ Đình Rãng Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Thái Doãn Tĩnh 5. VAI TRÒ SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ 44 6. BÀI TẬP NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 40 7. Giáo trình Hoá học phân tích 8. Giáo trình Khoa học môi trường. http:baigiang.violet.vnpresentshowentry_id489754 9. Giáo trình bài tập Hoá Hữu cơ 1 10. Giáo trình bài tập Hoá Hữu cơ 2 11. Giáo trình bài tập Hoá Phân tích 1 12. Thuốc thử Hữu cơ 13. Giáo trình môi trường trong xây dựng 14. Bài tập Hóa môi trường có đáp án đầy đủ nhất dành cho sinh viên Đại họcCao đẳng 15. Mô hình, mô hình hóa và mô hình hóa các quá trình môi trường 16. Cây trồng và các yếu tố dinh dưỡng cần thiết 17. Đất đồng bằng và ven biển Việt Nam 18. Chất Hữu cơ của đất, Hóa Nông học 19. Một số phương pháp canh tác hiện đại,Hóa Nông học 20. Bài tập Hoá Đại cương có giải chi tiết dành cho sinh viên Đại học 21. Hướng dẫn học Hoá Đại cương dành cho sinh viên ĐH, CĐ 22. Bài giảng Vai trò chất khoáng đối với thực vật PP 23. Giáo trình Thực hành Hoá vô cơ dành cho sinh viên ĐH, CĐ 24. Bài tập Vô cơ dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng có giải chi tiết 25. Bài tập Vô cơ thi Olympic dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng có giải chi tiết 26. Bài giảng Hoá học Phức chất hay và đầy đủ 27. Bài giảng Hoá học Đại cương A1, phần dung dịch 28. Bài tập Hoá lý tự luận dành cho sinh viên có hướng dẫn đầy đủ 29. Bài tập Hoá lý trắc nghiệm dành cho sinh viên có đáp án đầy đủ 30. Khoá luận Tốt nghiệp bài tập Hoá lý 31. Giáo trình Hoá Phân tích dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 32. Bài giảng Điện hoá học hay dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 33. Bài tập Hoá học sơ cấp hay dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 34. Bài giảng phương pháp dạy học Hoá học 1 35. Bài giảng Công nghệ Hoá dầu 36. Hóa học Dầu mỏ và Khí 37. Bài tập Hóa dầu hay có hướng dẫn chi tiết dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 38. Bài tập Công nghệ Hóa dầu, công nghệ chế biến khi hay có hướng dẫn chi tiết dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 39. Bài giảng Hóa học Dầu mỏ hay dành sinh viên Đại học, cao đẳng 40. Hướng dẫn thực hành Hoá Hữu cơ hay dành cho sinh viên đại học, cao đẳng 41. Phụ gia thực phẩm theo quy chuẩn quốc gia 42. Hướng dẫn thực hành Hoá Vô cơ RC0 Các phản ứng Hoá học mang tên các nhà khoa học hay dành cho sinh viên 43. Bài tập trắc nghiệm Hoá sinh hay dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 44. Bài tập Hoá học Hữu cơ có giải chi tiết dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng P1 45. Bài giảng Hoá học Hữu cơ 1 powerpoint hay 46. Bài tập cơ chế phản ứng Hữu cơ có hướng dẫn chi tiết dành cho sinh viên 47. Bài giảng Hoá học Hữu cơ dành cho sinh viên 48. Bài tập Hoá sinh học hay có đáp án dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 49. Hoá học hợp chất cao phân tử 50. Giáo trình Hoá học Phức chất dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 51. Bài giảng Hoá học Đại cương dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 52. Bài giảng Cơ sở Lý thuyết Hoá Hữu cơ dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng 53. Bài giảng Hoá Hữu cơ dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng phần Hidrocacbon 54. Bài giảng Hoá Hữu cơ dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng phần dẫn xuất Hidrocacbon và cơ kim 55. Bài giảng Hoá học Hữu cơ file word đầy đủ và hay nhất 56. Kỹ thuật và an toàn trong thí nghiệm, thực hành Hóa học 57. Báo cáo thực hành Hóa Hữu cơ 2 58. Giáo trình Hóa học môi trường 59. Bài tập Hóa Hữu cơ hay 60. Bài tập Hóa Đại cương hay gồm Tự luận và trắc nghiệm, có giải chi tiết 61. Giáo trình Hóa học Đại cương dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng 62. Giáo trình Hóa Đại cương tập I, Nguyễn Văn Đang, ĐHSP Đà Nẵng D. HIỂU BIẾT CHUNG 1. TỔNG HỢP TRI THỨC NHÂN LOẠI 2. 557 BÀI THUỐC DÂN GIAN 3. THÀNH NGỬCA DAO TỤC NGỬ ANH VIỆT 4. CÁC LOẠI HOA ĐẸP NHƯNG CỰC ĐỘC 5. GIAO AN NGOAI GIO LEN LOP 6. Điểm chuẩn các trường năm 2015 7. Quy hoạch mạng lưới nghĩa trang năm 2020, tầm nhìn 2030 8. Tham nhũng và phòng chống tham nhũng 9. Tuyển tập các bài ca dao Việt Nam và các bài hát ru hay 10. Nhị Thập tứ hiếu (24 tấm gương hiếu thảo) 11. Bác sĩ giải đáp về chuyện ấy. Giáo dục giới tính 12. Kinh nguyệt và các vấn đề liên quan 13. Các bệnh hiện đại hay gặp và chế độ ăn uống 14. Phong tục tập quán người Việt 15. Giải mộngĐoán điềm 16. Điềm báo tốt xấu E. DANH MỤC LUẬN ÁNLUẬN VĂNKHOÁ LUẬN… 1. Công nghệ sản xuất bia 2. Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong hạt tiêu đen 3. Giảm tạp chất trong rượu 4. Tối ưu hoá quá trình điều chế biodiesel 5. Tinh dầu sả 6. Xác định hàm lượng Đồng trong rau 7. Tinh dầu tỏi 8. Tách phẩm mầu 9. Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm 10. Tinh dầu HỒI 11. Tinh dầu HOA LÀI 12. Sản xuất rượu vang 13. Vấn đề mới và khó trong sách Giáo khoa thí điểm 14. Phương pháp tách tạp chất trong rượu 15. Khảo sát hiện trạng ô nhiễm arsen trong nước ngầm và đánh giá rủi ro lên sức khỏe cộng đồng 16. REN LUYEN NANG LUC DOC LAP SANG TAO QUA BAI TAP HOA HOC 10 LV 151 17. Nghiên cứu đặc điểm và phân loại vi sinh vật tomhum 18. Chọn men cho sản xuất rượu KL 40 19. Nghiên cứu sản xuất rượu nho từ nấm men thuần chủng RV 40 20. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY DẤU DẦU LÁ NHẴN 21. LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHẾ TẠO KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH ĐIỆN HOÁ CỦA ĐIỆN CỰC 21 22. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI UVARIA L. HỌ NA (ANNONACEAE) 23. Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong dịch chiết từ đài hoa bụp giấm file word RE023 24. Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong quả mặc nưa 25. Nghiên cứu xử lý chất màu hữu cơ của nước thải nhuộm …bằng phương pháp keo tụ điện hóa 26. Nghiên cứu và đề xuất hướng giải quyết các vấn đề khó và mới về hoá hữu cơ trong sách giáo khoa hoá học ở Trung học phổ thông 27. Nghiên cứu chiết xuất pectin từ phế phẩm nông nghiệp, thực phẩm 28. Chiết xuất quercetin bằng chất lỏng siêu tới hạn từ vỏ củ Hành tây 29. Thành phần Hóa học và hoạt tính Kè bắc bộ pp 30. Nghiên cứu phương pháp giảm tạp chất trong rượu Etylic 31. Tối ưu hoá quá trình điều chế biodiesel từ mỡ cá tra với xúc tác KOHγAl2O3 bằng phương pháp bề mặt đáp ứng 32. Tối ưu hoá quá trình chiết ANTHOCYANIN từ bắp cải tím 33. Chiết xuất và tinh chế CONESSIN, KAEMPFEROL, NUCIFERIN từ dược liệu (Ko) RE033 34. Phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước cho một số sông thuộc lưu vực sông Nhuệ sông Đáy 35. Xử lý suy thoái môi trường cho các vùng nuôi tôm (Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ tiến tiến, phù hợp xử lý suy thoái môi trường nhằm sử dụng bền vững tài nguyên cho các vùng nuôi tôm các tỉnh ven biển Bắc bộ và vùng nuôi cá Tra ở Đồng Bằng Sông Cửu Long) 36. Đánh giá học sinh dùng lý thuyết tập mờ, W813E0036 (Xây dựng một hệ thống thông tin hỗ trợ đánh giá học sinh dùng lý thuyết tập mờ) 37. Công nghệ lên men mêtan xử lý chất thải làng nghề“Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội” 38. Tính chất của xúc tác Fe2O3 biến tính bằng Al2O3(Tổng hợp và tính chất xúc tác của Fe2O3 được biến tính bằng Al2O3 và anion hóa trong phản ứng đồng phân hóa nankan”) 39. Tác động môi trường của việc thu hồi đất, Word, 5, E0039 “Đánh giá ảnh hưởng môi trường của việc thu hồi đất tại quận Tây Hồ, Hà Nội” 5 40. Không gian hàm thường gặp, W8, E40 (“Về một số không gian hàm thường gặp”. 41. Xác định hoạt chất trong thuốc kháng sinh, W 10, E41 (Nghiên cứu xây dựng phương pháp phổ hồng ngoại gần và trung bình kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến để định lượng đồng thời một sốhoạt chất có trong thuốc kháng sinh thuộc họ βLactam” 42. Phát hiện vi khuẩn lao kháng đa thuốc bằng kỹ thuật sinh học phân tửW10.2E42 “Nghiên cứu phát hiện vi khuẩn lao kháng đa thuốc bằng kỹ thuật sinh học phân tử” 43. Động lực học của sóng biển, W12, E43. NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA SÓNG SAU ĐỚI SÓNG ĐỔ TẠI BÃI BIỂN NHA TRANG 44. Xử lý chất thải tại nhà máy giấy hiệu quả, file word 13, E44 (NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA CÁC BỂ HIẾU KHÍ BẰNG CÁCH ĐIỀU CHỈNH DINH DƯỠNG THÍCH HỢP CHO VI KHUẨN ĐỐI VỚI HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY GIẤY 45. Định lượng Paraquat bằng phương pháp sắc ký lỏng, W14, E45. (Nghiên cứu định lượng Paraquat trong mẫu huyết tương người bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao) 46. Định hướng quy hoạch bảo vệ môi trường, W15, E46 “Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học cho định hướng quy hoạch bảo vệ môi trường khu vực Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc và các xã lân cận” 47. Giải pháp thực hiện các quyền sử dụng đất của hộ gia đình, cá nhân, W16, E47. “Nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp thực hiện các quyền sử dụng đất của hộ gia đình, cá nhân trên địa bàn quận Nam Từ Liêm, thành phố Hà Nội” 48. Phức chất đa nhân của đất hiếm phối tử hữu cơ đa càng, W17, E48. “Phức chất đa nhân của đất hiếm và kim loại chuyển tiếp với một số phối tử hữu cơ đa càng” 49. Phép tính Xentơ và ứng dụng trong cơ học chất rắn (PHÉP TÍNH TENXƠ VÀ MỘT ỨNG DỤNG TRONG CƠ HỌC VẬT RẮN BIẾN DẠNG 50. Mô hình vật lý của Virut, W20, E50 51. Hệ Exciton trong dải băng Graphene, W22, E51. HỆ EXCITON TRONG DẢI BĂNG GRAPHENE 52. Phân tích biến đổi của gen CXCL12 ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng, W23, E52. 53. Thành phần tinh dầu một số loài Bạch đàn (Eucalyptus) trồng ở Việt Nam, W26, E53.( Đánh giá đặc tính thành thành phần tinh dầu một số loài Bạch đàn (Eucalyptus) trồng ở Việt Nam và mối liên hệ của nó với một số vấn đề sinh thái môi trường điển hình’’) F. TOÁN PHỔ THÔNG 1. TUYEN TAP CAC DANG VUONG GOC TRONG KHONG GIAN 2. Luyện thi THPT Quốc gia môn Toán 500 câu có đáp án 3. Phân dạng Luyện thi THPT Quốc gia môn Toán 4. Bộ đề Trắc nghiệm Luyện thi THPT Quốc gia môn Toán 5. Chuyên đề Trắc nghiệm Luyện thi THPT Quốc gia môn Toán 6. Bộ đề Thi thử Trắc nghiệm THPT Quốc gia môn Toán 7. Bộ đề kiểm tra trắc nghiệm 1 tiết phút môn Toán lớp 12 8. Bài tập trắc nghiệm môn toán lớp 12, luyện thi THPT quốc gia tổng hợp rất nhiều P1 9. Bài tập trắc nghiệm môn toán lớp 12, luyện thi THPT quốc gia tổng hợp rất nhiều P2 10. Bài tập trắc nghiệm môn toán lớp 12, luyện thi THPT quốc gia tổng hợp rất nhiều P3 11. Bài tập trắc nghiệm môn toán Giải tích lớp 12, luyện thi THPT quốc gia P1 có đáp án 12. Bài tập trắc nghiệm môn toán Giải tích lớp 12, luyện thi THPT quốc gia P2 13. Phân dạng Bài tập trắc nghiệm môn toán lớp 12, luyện thi THPT quốc gia 14. Bài tập trắc nghiệm môn toán Hình học lớp 12, luyện thi THPT quốc gia. 15. Bài tập trắc nghiệm môn toán Hình học lớp 12, luyện thi THPT quốc gia có đáp án 16. Phân dạng Bài tập trắc nghiệm môn toán Hình học lớp 12, luyện thi THPT quốc gia 17. Đề Thi thử Trắc nghiệm THPT Quốc gia môn Toán 18. Đề Thi thử Trắc nghiệm THPT Quốc gia môn Toán có đáp án 19. Đề Thi thử Trắc nghiệm THPT Quốc gia môn Toán có giải chi tiết 20. Ôn tập Toán 12, luyện thi THPT Quốc gia 21. Phân dạng bài tập hình học 11 rất hay có giải chi tiết các dạng 22. Bài tập trắc nghiêm Toán 11 23. Đề trắc nghiệm toán đại số 12 dành cho kiểm tra 1 tiêt, 15 phút có đáp án G. LÝ PHỔ THÔNG 1. GIAI CHI TIET DE HOC SINH GIOI LY THCS Nhị Thập tứ hiếu (24 tấm gương hiếu thảo) là quyển sách không bao giờ cũ Bất kể trai hay gái khi đọc và có thể noi theo được một phần cũng là điều quá quý, đáng trân trọng cho mỗi gia đình, cho đất nước Ai thực hiện theo những tấm gương này sẽ là những hiền tài có ích cho xã tắc. Tu thân, tề gia, trị quốc, thiên hạ bình Bác sĩ giải đáp về chuyện ấy. Giáo dục giới tính là tài liệu rất cần thiết cho mọi lứa tuổi. Hy vọng tài liệu sẽ giúp chúng ta hiểu hơn, khỏe hơn và có cuộc sống hạnh phúc hơn. Những điềm báo tốt xấu bạn nên biết là tài liệu hay, làm phong phú thêm cuộc sống vốn dĩ muôn màu. Dẫu sao điều ta chưa kiểm chứng thì hãy cứ tin: Có cử có thiên, có kiên có lành Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc. Trân trọng.

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN ĐÁNG Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG ĐÀ NẴNG - 2011 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN ĐÁNG Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG (CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT) ĐÀ NẴNG - 2011 MỤC LỤC Chương Một số khái niệm định luật hoá học 1.1.Các khái niệm…………………………………………………………………………….1 1.2.Các định luật hoá học……………………………………………………… 1.3.Các phương pháp xác định khối lượng phân tử, nguyên tử…………………………… Bài tập……………………………………………………………………………………… Chương Cấu tạo nguyên tử hạt nhân nguyên tử 2.1.Cấu trúc nguyên tử……………………………………………………………………….9 2.2.Sự biến đổi nguyên tố hoá học………………………………………………………….11 Chương Đại cương học lượng tử 3.1.Thuyết lượng tử Planck……………………………………………………………… 15 3.2.Đại cương học lượng tử………………………………………………………… 17 3.3.Nghiệm học lượng tử cho mơ hình electron chuyển động giếng chiều….20 Bài tập……………………………………………………………………………………….21 Chương Nguyên tử electron : nguyên tử H ion hidrogenoid 4.1.Nguyên tắc phép giải phương trình sóng Schrodinger ngun tử H………… 23 4.2.Nghiệm phương trình-các kết thu được……………………… ………….23 4.3.Quang phổ phát xạ nguyên tử H… ……………………………………………….25 4.4.Các số lượng tử n, l, m………………………………………………………………….26 4.5.Hàm xác suất phân bố electron, biểu diễn AO hình dáng AO…………………… 26 4.6.Spin electron……………………………………………………………………… 28 Bài tập……………………………………………………………………………………….29 Nguyên tử nhiều electron Chương 5.1.Những trạng thái chung lớp electron………………………………………… 31 5.2.Mơ hình hạt độc lập…………………………………………………………………… 31 5.3.Giản đồ mức lượng nguyên tử nhiều electron………………………… 32 5.4.Cấu tạo electron nguyên tử……………………………………………………… 32 5.5.Phương pháp Slater xác định AO lượng electron…………………………… 34 Bài tập……………………………………………………………………………………….36 Chương Hệ thống tuần hoàn nguyên tố hố học 6.1.Định luật tuần hồn…………………………………………………………………… 37 6.2.Sự tuần hồn kiến trúc electron nguyên tố……………………………….38 6.3.Quan hệ cấu hình electron tính chất ngun tố…………………………….39 Bài tập……………………………………………………………………………………….44 Chương Khái quát phân tử liên kết hố học 7.1.Sự hình thành phân tử từ nguyên tử, đặc trưng liên kết hoá học………………… 46 7.2.Thuyết electron liên kết cộng hoá trị……………………………………………… 46 7.3.Cấu trúc hình học hợp chất cộng hố trị……………………………………… 48 7.4.Một số tính chất phân tử………………………………………………………… 51 7.5.Sự phân cực liên kết cộng hoá trị………………………………………………… 54 Bài tập……………………………………………………………………………………….55 Chương Thuyết liên kết hoá trị 8.1.Phương pháp Heitler - London phân tử H2………………………………………… 56 8.2.Bản chất liên kết cộng hoá trị theo VB…………………………………………… 58 8.3.Hoá trị nguyên tố……………………………………………………………….58 8.4.Tính định hướng liên kết cộng hoá trị…………………………………………… 59 8.5.Sự lai hoá cấu trúc lập thể phân tử…………………………………………… 60 Bài tập……………………………………………………………………………………….66 Thuyết Orbital phân tử Chương 9.1.Luận điểm thuyết MO………………………………………………………68 106 9.2.Thuyết LCAO-MO…………………………………………………………………… 68 9.3.Cấu hình electron phân tử hai nguyên tử đồng nhân…………………………… 72 9.4.Cấu hình electron phân tử gồm hai nguyên tử dị nhân…………………………… 74 9.5.Thuyết MO phân tử nhiều nguyên tử - mơ hình liên kết…………………………….75 Bài tập……………………………………………………………………………………….77 Chương 10 Tương tác phân tử 10.1.Lực Vander Walls…………………………………………………………………… 78 10.2.Liên kết H…………………………………………………………………………… 79 Chương 11 Liên kết phân tử phức chất 11.1.Đại cương phức chất……………………………………………………………… 81 11.2.Thuyết VB phức…………………………………………………………………82 11.3.Thuyết trường phối tử………………………………………………………………….83 11.4.Thuyết MO cho phức………………………………………………………………… 86 Bài tập……………………………………………………………………………………….87 Chương 12 Các hệ ngưng tụ Liên kết cấu trúc phân tử 12.1.Khái quát trạng thái tập hợp chất……………………………………….88 12.2.Trạng thái khí………………………………………………………………………….88 12.3.Trạng thái lỏng……………………………………………………………………… 89 12.4.Đại cương tinh thể………………………………………………………………….89 12.5.Tinh thể ion…………………………………………………………………………….94 12.6.Tinh thể kim loại………………………………………………………………………99 12.7.Tinh thể nguyên tử……………………………………………………………………101 12.8.Tinh thể phân tử………………………………………………………………………102 12.9.Chất rắn vơ định hình tinh thể lỏng……………………………………………….102 Phụ lục 1………………………………………………………………………………………… 103 Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………………… 104 107 Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ Lý thuyết học cổ điển áp dụng cho hệ vi mơ Vì cần phải có lý thuyết đời để giải hạn chế học kinh điển Đó học lượng tử Thế kỷ 19 có nhiều tiến khoa học - thực nghiệm - dụng cụ đo đạc xác - giúp người phát thiếu sót đỉnh điểm cuối kỷ XIX - miền bước sóng nhỏ (ứng với miền tử ngoại), sở định luật cổ điển, thực nghiệm lý thuyết không phù hợp với (gọi khủng hoảng tử ngoại) Để đưa vật lý khỏi bế tắc, Max Planck - nhà Bác học người Đức, đưa quan điểm khác hẳn với quan điểm vật lý cổ điển 3.1.THUYẾT LƯỢNG TỬ PLANCK : 3.1.1.Bức xạ điện từ đại cương quang phổ : Khi cho chùm tia xạ qua lăng kính, chiết suất lăng kính phụ thuộc vào bước sóng λ nên qua lăng kính, chùm tia xạ có λ khác bị phân li thành dải Bước sóng ngắn tia xạ bị lệch phía đáy lăng kính Cùng λ , tia xạ tụ vào chỗ Dải nhận gọi quang phổ + Nếu chùm tia xạ phân li gồm tất bước sóng miền đó, quang phổ thu gồm dải liên tục, gọi quang phổ liên tục + Nếu chùm tia xạ gồm xạ với bước sóng gián đoạn (cách nhau), quang phổ thu gồm vạch tương ứng với λ trên, gọi quang phổ vạch + Nếu chùm tia xạ phân li gồm vạch nằm sát tạo thành dải hẹp, cách (những dải cách nhau), gọi quang phổ đám • Quang phổ phát xạ : quang phổ thu chùm tia xạ sau lăng kính vật đốt nóng phát • Quang phổ hấp thu : có chiếu chùm tia gồm dải liên tục qua chất đó, chất hấp thụ số xạ, cịn lại tia khơng bị hấp thụ tạo thành quang phổ gọi quang phổ hấp thụ + Quang phổ liên tục thu đun nóng vật thể (rắn) + Quang phổ vạch thu đun nóng chất khí trạng thái nguyên tử + Quang phổ đám thu đun nóng chất khí trạng thái phân tử Mỗi ngun tố hố học có quang phổ vạch riêng, phân biệt nhờ số vạch vạch có bước sóng xác định Quang phổ vạch lý lịch nguyên tố hoá học 3.1.2.Thuyết lượng tử Planck : Theo vật lý học cổ điển tự nhiên khơng có bước nhảy vọt, trường hợp đại lượng vật lý biến thiên cách liên tục, tức nhận giá trị nào, chuyển động vật thể ln đường liên tục, ta xác định xác quĩ đạo, xác định xác lượng vật - lượng mà vật phát hay thu vào biến thiên liên tục, Lý thuyết khơng cịn giải thích số tượng vật lý vừa phát kiến (vào cuối kỷ XIX) Để đưa vật lý khỏi bế tắc này, Planck cho : Một vật (dao động tử) dao động với tần số ν phát xạ hay hấp thụ lượng đơn vị gián đoạn, lượng nhỏ nguyên vẹn - gọi lượng tử lượng ε với ε = h ν (h : số Planck = 6,62.10-34J.s) Thuyết củng cố tượng ngày nhiều hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton Ý nghĩa quan trọng thuyết phát tính gián đoạn cịn gọi tính lượng tử lượng hệ vi mơ Năng lượng vật nhận giá trị gián đoạn : h ν , 2h ν , Tức E = nh ν (Với n ∈ N*) 15 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ Suy cho lượng thước đo vật chất biến hoá Vì giả thiết lượng có ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều lĩnh vực 3.1.3.Lưỡng tính sóng, hạt ánh sáng - Từ cuối kỷ thứ 17 người ta tìm hiểu chất ánh sáng, lúc có trường phái : trường phái cho ánh sáng có chất sóng mà người đứng đầu Huygens, trường phái khác cho chất ánh sáng hạt Newton chủ xướng Cuộc tranh luận chất ánh sáng kéo dài đến kỷ thứ 19 (1865) Maxwell - nhà bác học người Anh, lúc khảo sát sóng điện từ chứng minh vận tốc lan truyền sóng điện từ vận tốc ánh sáng, từ ơng đồng ánh sáng với sóng điện từ xây dựng nên thuyết ánh sáng - Ánh sáng có chất sóng điện từ lan truyền khơng gian theo phương thẳng góc với trường điện từ, thuyết chứng minh cách vững tượng giao thoa, nhiễu xạ, phân cực Hiện tượng giao thoa ánh sáng : Từ thí nghiệm khe Young, có hai nguồn sáng kết hợp (là hai nguồn có tần số, lệch pha lượng khơng đổi) giao tạo vân sáng tối xen kẽ đặn, hình ảnh giống giao thoa sóng học Như ánh sáng có tính chất sóng Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng : Hiện tượng ánh sáng lệch khỏi phương truyền thẳng môi trường đồng chất có vật cản đường truyền Hiện tượng lại lần khẳng định tính chất sóng ánh sáng Hiện tượng nhiễu xạ có ánh sáng qua khe hẹp có kích thước cở bước sóng Các tượng giao thoa nhiễu xạ đặc thù q trình sóng, nhà vật lý thường nói đâu có xảy nhiễu xạ giao thoa có q trình sóng - Đến cuối kỷ thứ 19 người ta phát hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton ; hiệu ứng giải thích thuyết sóng điện từ Hiệu ứng quang điện : hiệu ứng gây có ánh sáng làm đóng kín mạch điện Chiếu chùm tia sáng vào cực C kim loại, có hiệu ứng quang điện điện kế G hoạt động Chùm tia sáng h ν chiếu vào cực C hν điều kiện thích hợp, electron bật khỏi cực C qua cực đối diện làm đóng mạch điện Kết thực nghiệm nghiên cứu hiệu ứng quang điện người ta nhận thấy : C • Đối với kim loại xác định, muốn có hiệu ứng quang điện chùm tia sáng chiếu vào phải có tần số tối thiểu ν = G ν Khi ν < ν khơng có hiệu ứng quang điện • Hiệu ứng quang điện khơng có qn tính, nghĩa ν thích hợp có hiệu ứng quang điện (khơng phụ thuộc vào thời gian) • Động điện tử phóng thích tỉ lệ với tần số xạ mà không phụ thuộc vào cường độ xạ • Số electron phóng khỏi điện cực đơn vị thời gian tỉ lệ với cường độ xạ Thuyết sóng điện từ ánh sáng khơng giải thích hiệu ứng Vì theo thuyết này, cường độ ánh sáng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng Nếu chiếu chùm sáng vào kim loại, chùm sáng cung cấp nhiệt lượng (do sóng mang) vào kim loại đến lúc điện tử nhận đủ lượng điện tử bật ra, người ta tính lượng sóng mang để làm bật điện tử phải tốn thời gian lâu Cịn với nhận xét sau cùng, thuyết sóng thật bế tắc theo thuyết sóng cường độ lớn động phải lớn Đến năm 1905, Einstein dựa vào thuyết lượng tử Planck đưa thuyết lượng tử ánh sáng Ánh sáng (hay xạ nói chung) phát xạ, hấp thụ truyền dạng hạt riêng biệt, gọi lượng tử ánh sáng (hay photon) Mỗi photon mang lượng xác định ε = h ν 16 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ Trên sở thuyết hạt, Einstein giải thích thành cơng hiệu ứng quang điện Photon hạt mang lượng ε = h ν Hạt photon nhỏ (m~0) photon đến gặp kim loại electron hấp thụ trọn vẹn photon với lượng mà photon mang ν đủ lớn ( ν ≥ ν ) thắng lượng E0 electron liên kết kim loại Khi ν lớn electron bật mạnh : h ν = E0 + mv02 E0 : lượng cần thiết để tách electron khỏi kim loại ; m, v0 khối lượng vận tốc đầu electron Chính phương trình h ν = E0 + hν mv02 giải thích nhận xét đầu tượng quang điện, nhận xét thứ tư theo thuyết hạt ánh sáng cường độ ánh sáng tỉ lệ với E số photon (số photon nhiều cường độ lớn), số photon nhiều va chạm nhiều electron, dẫn đến số electron bật nhiều mv2 Các nhà bác học lại tranh cải chất ánh sáng Đến năm 1924 Louis De Boglie, nhà bác học Pháp đứng thống hai thuyết chấm dứt tranh cải Theo ơng tính hai mặt chất ánh sáng : ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt Ông cho thuyết hạt thừa nhận tính chất sóng ánh sáng, hệ thức ε = h ν , mà tần số ν đại lượng đặc trưng cho chất sóng Vậy : λ = h mc E = h ν Như : ánh sáng vừa có tính sóng, vừa có tính hạt Ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt Trong số tượng ánh sáng biểu rõ rệt tính chất sóng, ngược lại số tượng khác tính chất hạt lại thể rõ rệt Rút số vấn đề : + Thuyết sóng : cường độ ánh sáng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng ψ + Thuyết hạt : cường độ ánh sáng tỉ lệ với số photon Vậy số photon vị trí tỉ lệ với bình phương biên độ sóng - hay nói cách khác : Bình phương biên độ sóng xác định mật độ xác suất tìm thấy photon 3.2.ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ : Từ vấn đề trên, phải có nhìn chất vật chất - hệ vi mô 3.2.1.Sóng vật chất De Boglie (1924): Khi thống tính chất nhị nguyên ánh sáng, Louis De Broglie cho hạt vật chất electron, neutron, proton, hạt vi mô, chuyển động phải kết hợp với q trình sóng - gọi sóng vật chất - Tính chất nhị ngun tính chất vật chất Theo De Boglie : Một hạt chuyển động tự với lượng E động lượng p = m.v kết hợp với q trình sóng có tần số ν , bước sóng λ liên hệ hệ thức : ν = E h λ = h p Giả thiết chứng minh đắn sau năm hai nhà bác học người Mỹ Davisson Germer : chiếu chùm tia electron qua mạng tinh thể Ni nhận tượng nhiễu xạ - tượng "độc quyền" sóng Từ λ = h p = h mv Ta thấy m giảm λ tăng hệ vi mô hệ có m bé lúc để ý đến tính hạt liệu có khơng ? Thí dụ : Tính bước sóng cho trường hợp : 1) Một xe có khối lượng chạy với vận tốc 100km/giờ = 105m/3600s 2) Electron nguyên tử chuyển động với vận tốc 106 m/s (me = 9,1.10 -31kg) Giải : Từ λ = h mv Thế số liệu cho trường hợp : 17 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ 1) Với xe : λ = h 6,62.10 −34 = = 2,38.10 −38 m mv 10 (10 / 3600) 2) Với electron : λ = h mv 6,62.10 −34 = 9,1.10 −31 10 = 7,27.10 −10 m = 7,27 A Với trường hợp 1) ta thấy bước sóng q nhỏ, khơng có dụng cụ phát được, hệ vĩ mơ tính sóng khơng quan trọng Cịn trường hợp 2) bước sóng có cỡ bước sóng tia X - thường sữ dụng, hệ vi mơ, tính sóng cần phải ý đến 3.2.2.Nguyên lý bất định Heisenberg (1927) Theo học cổ điển, khảo sát chuyển động hạt ta nói đến quỹ đạo - nghĩ đến phụ thuộc tọa độ vào thời gian tức xác nhận thời điểm xác định hạt có toạ độ xác định vận tốc xác định Và ta biết hạt vi mô có tính nhị ngun tức khái niệm quỹ đạo hạt vi mơ khơng cịn ý nghĩa Thực : Theo De Boglie : p = h λ Tức p hàm theo λ ta thấy λ hàm theo toạ độ hay thời gian (ta khơng thể nói : sóng xác định điểm x1 có bước sóng λ được) ⇒ p hàm theo toạ độ Nói khác đi, vận tốc toạ độ x hạt đồng thời xác định trị số Bằng phương pháp ma trận Heisenberg đưa hệ thức : ∆x ∆p x ≥ h 2π hay ∆x ∆v x ≥ h 2π m Với ∆x , ∆p x , ∆v x sai số vị trí trục x, sai số động lượng theo phương x sai số vận tốc phương x Theo hệ thức ta thấy toạ độ hạt xác định ( ∆x nhỏ) vận tốc hạt xác định ( ∆v lớn) Ví dụ : Một hạt bụi (vĩ mơ) có m ≈ 10-12 g = 10-15 kg, có d ≈ 10-6 m , ∆x = 10-9 m (chính xác) ⇒ ∆v x ≥ h 6,62.10 −34 = = 10-10 m/s : sai số nhỏ, ta có xem − 15 − 2πm.∆x 2.3,14.10 10 xác Vậy hạt bụi (vĩ mơ) xác định xác đồng thời vị trí vận tốc Ví dụ : Kích thước nguyên tử ≈ 10-9 m, độ bất định (sai số) vị trí electron nhiều : ∆x ≈ 10-10 m ⇒ ∆v x ≥ 6,62.10 −34 2.3,14.9,1.10 −31 10 −10 ≈ 10 m/s Kết so với vận tốc ánh sáng c = 3.10 m/s, ta thấy sai số lớn Do electron (vi mô) xác định xác đồng thời vị trí vận tốc Kết luận : + Nếu hạt có động lượng lớn (m lớn) : tính chất sóng khơng quan trọng, hệ thức bất định khơng có ý nghĩa thực tế, ta mô tả chuyển động hạt quỹ đạo - tức áp dụng định luật kinh điển + Ngược lại - hệ thức bất định hệ thức đặc biệt cho riêng vi mơ, thuộc tính vi mơ Vậy hệ vi mô, khái niệm quỹ đạo khơng cịn ý nghĩa 3.2.3.Tiên đề hàm sóng phương trình Schrodinger : Đối với hệ vi mơ qua số vấn đề bàn ta thấy hệ vi mơ có số đặc điểm : + Tính ngun tử : tính gián đoạn đại lượng vật lý (năng lượng, điện tích, ) + Tính thống kê : qua De Boglie Heisenberg, ta hình dung electron có quỹ đạo mà nên nói xác suất tìm thấy electron vị trí phần trăm Đây thuộc tính hệ vi mơ 18 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ + Và lại nảy sinh đặc điểm thứ : Khi xây dựng công cụ lượng tử xuất phát từ học cổ điển giới hạn lượng tử h → Trong điều kiện thiết phải có học đời - cho hệ vi mô - lượng tử Một tảng phải dựa số tiên đề, hình học phẳng tiên đề Euclide 3.2.3.1.Tiên đề hàm sóng : Mỗi trạng thái hệ vật lý vi mô đặc trưng hàm xác định phụ thuộc vào toạ độ thời gian ψ (r, t) gọi hàm sóng hay hàm trạng thái Mọi thơng tin hệ lượng tử thu từ hàm sóng ψ (r, t) mơ tả trạng thái hệ Như phải hiểu với trạng thái khác nhau, có hàm sóng khác đặc trưng cho trạng thái Với lượng tử hàm sóng ψ (r, t) hàm c ψ (r, t) (c : số) kể hàm sóng 3.2.3.2.Ý nghĩa vật lý hàm sóng : ψ (r, t) có ý nghĩa mặt tốn học, ý nghĩa thực tế hàm sóng : ψ biễu diển mật độ xác suất tìm thấy hạt (vi mơ) toạ độ tương ứng 3.2.3.3.Điều kiện hàm sóng : Để cho hàm sóng ψ mà ψ có ý nghĩa phải có số điều kiện ràng buộc : + Tính chuẩn hố : Nếu lấy tích phân ψ tồn khơng gian : ∫∞ ψ dV = Vì xác suất để tìm thấy hạt vi mơ tồn khơng gian phải 100% tức = Hàm sóng thỗ mản điều kiện gọi hàm chuẩn hố + Tính đơn trị : Vì ψ biểu thị mật độ xác suất điểm đó, nên điểm phải có giá trị xác định Do ψ phải hàm đơn trị + Tính hữu hạn : Vì xác suất có giới hạn (khơng thể vơ hạn được) ψ phải hàm hữu hạn + Tính liên tục : Vì trạng thái hệ lượng tử phải biến đổi liên tục không gian nên ψ phải hàm liên tục (do ψ biểu diễn trạng thái hệ) Chú ý : tính liên tục hàm tốn học, cịn đại lượng vật lý vi mơ khơng liên tục 3.2.3.4.Ngun lý chồng chất trạng thái : Đây nguyên lý học lượng tử : Nếu hệ lượng tử trạng thái mơ tả hàm sóng ψ , ψ , ψ n trạng thái biểu diễn hàm sóng ψ viết dạng tổ hợp tuyến tính hàm sóng : ψ = c1ψ + c 2ψ + + c nψ n Với c1, c2,…,cn số tham gia tổ hợp Hệ nguyên lý trạng thái biểu diễn hàm sóng ψ coi chồng chất sóng vật chất De Broglie đặc trưng cho trạng thái hạt 3.2.3.5.Phương trình sóng Schrodinger : Do thuộc tính hệ vi mơ, nên thơng tin từ hệ vi mơ lấy từ hàm sóng Schrodinger khảo sát từ hạt chuyển động có lượng E, động lượng p, sóng phẳng De Boglie ψ (x, y, z, t) Để đơn giản vấn đề, thiết lập phương trình sóng Schrodinger ta từ phương trình sóng âm điều hồ : ∂ 2Ψ ∂x + ∂ 2Ψ ∂y + ∂ 2Ψ ∂z + 4π λ2 ψ =0 19 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ Thế λ = h ; p = m.v ⇒ p2 = 2m(E - ET) Với E, ET lượng toàn phần mv hạt Ta có : Đặt : Ĥ =  h  ∂ ∂2 ∂2 − + +  8π m  ∂x ∂y ∂z    + E T ψ = Eψ      h  ∂ ∂2 ∂  − + + + E T  ; Ĥ : toán 2 2  8π m  ∂x  ∂y ∂z  tử Hamilton (Hamiltonien) ⇒ Phương trình sóng Schrodinger viết gọn : Ĥψ = Eψ Phương trình phương trình cho hệ vi mơ, khơng khảo sát cho nguyên tử mà sau Heitler - Londons Hund - Muliken cịn dùng làm công cụ để khảo sát phân tử : Việc giải phương trình sóng Schrodinger việc phức tạp thông thường người ta khảo sát tốn áp dụng 3.3.NGHIỆM CƠ LƯỢNG TỬ CHO MƠ HÌNH ELECTRON CHUYỂN ĐỘNG TRONG GIẾNG THẾ CHIỀU : 3.3.1.Mơ hình giếng chiều : Giếng chiều mơ hình tưởng tượng ET = ∞ ET = ∞ Hạt chuyển động tự do, không chịu tác dụng trường lực khác khoảng OA = a phương Ox, nghĩa hạt chuyển động đoạn OA ET = const = ET = Ở O A có ET = ∞ tức hạt vượt ra, lúc phương a ∂ 2ψ 8π m O A trình sóng Schrodinger đơn giản : + Eψ = ∂x h Vì việc giải phương trình sóng Schrodinger cho tốn ngun tử phức tạp Do học lượng tử người ta đưa mơ hình giải tốn trường hợp đơn giản để - Tập sử dụng nguyên lý, tiên đề - Cụ thể hoá ý nghĩa biết cách giải vấn đề học lượng tử 3.3.2.Kết phép giải, kết luận : (Xem lời giải phụ lục 1) Dùng phương trình sóng Schrodinger cho mơ hình giếng chiều, giải phương trình ta kết sau : * Hàm sóng : ψ (x ) = nπ sin x a a (1) với n ∈ N* (n ≠ n = ψ luôn không, tức ψ = ⇒ giếng ln ln khơng có hạt : vơ lý) * Năng lượng : En = h2 8.m.a n2 (2) Thí dụ : + Với trạng thái n = 1, từ (1) ⇒ ψ (x ) = π sin x a a + Với trạng thái n = 2, từ (1) ⇒ ψ (x ) = 2π sin x a a + Với trạng thái n = 3, từ (1) ⇒ ψ (x ) = 3π sin x từ a a từ (2) ⇒ E1 = h2 8.m.a h2 từ (2) ⇒ E2 = (2) ⇒ E3 = 2.m.a h2 8.m.a = E1 = E1 + Từ ta có đồ thị tương ứng với hàm sóng ψ i , mật độ xác suất tìm thấy hạt vi mô ψ i2 mức lượng Ei tương ứng Ở ta vẽ đồ thị ứng với trạng thái n = 1, n = n = : 20 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ - Tia X : gọi tia Roentgen, xạ điện từ có bước sóng λ khoảng 10- - 50 A , phát sinh bắn chùm tia electron (đã gia tốc) vào đối âm cực - Nguyên tắc : gồm : + Nguồn tia Roentgen + Thiết bị đặt mẫu (tinh thể) xoay mẫu (để đổi hướng) + Bộ phận thu nhận xạ mẫu khuyếch tán Bộ phận thu xạ kính ảnh (hay máy đếm lượng tử Roentgen) Tinh thể Phim Tia Roentgen Màng chắn Khi qua tình thể phản xạ từ nút mạng (đơn vị cấu trúc), tia Roentgen lệch hướng giao thoa Hình ảnh nhiễu xạ thể kính ảnh thành tập hợp vết - cực đại giao thoa tia X (Nhắc lại : cực đại giao thoa có sóng phản xạ nằm pha) Để có cực đại giao thoa tia Roentgen bị phản xạ góc xác định Các góc phụ thuộc vào bước sóng λ tia X khoảng cách d mặt tinh thể Thật : • Đường nằm ngang mặt phẳng tinh thể cách khoảng d Trên A L đường thẳng có • nút M • Chùm tia AR, BS tia X đơn sắc B song song với tạo với mặt phẳng R θ θ tinh thể gócĠ • RL, SM tia phản xạ F G Để có cực đại giao thoa L, M d sóng L, M nằm pha - tức hiệu số tia tới + tia phản xạ tia khác (ARL) phải bội số nguyên bước sóng λ Tức : BSM - ARL = n λ Kẽ RF thẳng góc với BS RG thẳng góc với SM Dễ dàng thấy : BSM - ARL = FS + SG Với RS = d ⇒ FS + SG = n λ lại có FS = SG = dsin θ Vậy n λ = 2dsin θ (với n ∈ N * ) Đây phương trình Bragg - phương trình biểu diễn mối quan hệ khoảng cách d mặt phẳng tinh thể góc θ mà có giao thoa tia X - Ứng dụng tia X : Căn vào vị trí vết ảnh chụp tia X phản xạ tia sáng gặp nút mạng, tia phản xạ song song (do nút nằm mặt phẳng song song) giao thoa với cực đại giao thoa ghi phim, nhờ xác định khoảng cách nút - tức cạnh tinh thể, xác định cách xếp không gian hạt tinh thể Khi sâu vào chi tiết kỷ thuật chụp tia X, người ta xác định thông số mạng tinh thể : khoảng cách nút, bán kính nút, … 12.4.3.Mạng tinh thể Mạng tinh thể từ gọi tắt cấu trúc tinh thể Mạng tinh thể hình dạng hình học ba chiều có nối tâm đơn vị cấu trúc đường thẳng Giao điểm đường đơn vị cấu trúc - người ta gọi 90 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ nút mạng tinh thể Như mạng tinh thể có vơ số hình hộp Mỗi hình hộp mạng sở (hay tế bào sơ đẳng) Như ô mạng sở hình khối nhỏ cho tịnh tiến ô mạng sở theo cạnh mạng tinh thể - Từ ta thấy ô mạng sở phải thoả mãn điều kiện : o có đối xứng cao o có số góc vng nhiều o tích bé - Hệ trục tọa độ chọn : c0 o Giao điểm trục điểm mạng (nút) o trục trùng với cạnh ô mạng sở, chiều dài cạnh ô mạng sở thường ký hiệu a0, b0, c0 Cụ β α a0 thể phương góc qui định hình vẽ b0 γ Phụ thuộc vào cạnh a0, b0, c0 góc α, β, γ người ta phân loại có hệ tinh thể : Số thứ Hệ tinh thể Hình dáng Các cạnh tự mạng sở Tam tà (ba xiên) Hình hộp a0 ≠ b0 ≠ c0 Đơn tà (một xiên) Lăng trụ nghiêng a0 ≠ b0 ≠ c0 đáy chữ nhật a0 ≠ b0 ≠ c0 Trực thoi Lăng trụ thẳng đáy chữ nhật Mặt thoi Hình hộp mặt thoi a0 = b0 = c0 Các góc α ≠ β ≠ γ ≠ 90 α = γ = 90 ≠ β α = β = γ = 90 α = β = γ ≠ 90 Lục phương (sáu phương) Lăng trụ thẳng đáy thoi a0 = b0 ≠ c Tứ phương a0 = b0 ≠ c α = β = γ = 90 Lập phương Lăng trụ thẳng đáy vng Hình lập phương a0 = b0 = c0 α = β = γ = 90 α = β = 90 ; γ = 120 Các hệ tinh thể 12.4.3.1.Mạng Bravais Mỗi hệ tinh thể có mạng sở tương ứng (và tịnh tiến ô mạng sở theo chiều tương ứng với cạnh ta tinh thể tương ứng), đỉnh ô mạng sở có đơn vị cấu trúc - loại gọi mạng lưới tịnh tiến Bravais đơn giản (loại ô mạng sở chứa tổng đơn vị cấu trúc nút thuộc loại đơn giản, chứa nút thuộc loại phức tạp : đơn vị cấu trúc đỉnh hình lập phương thuộc mạng, suy ô mạng sở sở hữu 1/8 nút đỉnh - hình lập phương có đỉnh nên mạng sở có x 1/8 = nút) loại ô mạng đơn giản ký hiệu P (primitive) Như ta có mạng đơn giản P Ngồi cịn mạng lưới tịnh tiến Bravais phức tạp mạng lưới mà mạng sở ngồi việc có nút đỉnh, cịn có mạng mà nút cịn tâm mạng gọi mạng tâm khối - ký hiệu I (interior), cịn có nút tâm mặt gọi ô mạng tâm mặt (hay tâm diện) - ký hiêu F (face), cịn có nút tâm đáy - C (ký hiệu C liên quan đến ký hiệu đối xứng phân tử - trục đối xứng thẳng góc với đáy) Như có tất 14 kiểu mạng sở để mô tả cấu trúc tất tinh thể - gọi mạng Bravais 91 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Hệ Đơn giản (P) Tâm đáy (C) Tâm khối (I) Mặt tâm Tam tà (ba xiên) Đơn tà (một xiên) Trực thoi Tứ phương (bốn phương) Mặt thoi (ba phương) Lục phương (sáu phương) Lập phương 92 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ 12.4.3.2.Chỉ số Miller Miller cho ký hiệu mặt tinh thể số nguyên, thể mối quan hệ mặt tinh thể với trục toạ độ, chọn chiều dài cạnh ô mạng sở a0, b0, c0 làm đơn vị Để thiết lập số Miller ta qua bước : - Giả sử mặt tinh thể cắt trục a 2a0, trục b b0 trục c 1/2c0 - Lấy nghịch đảo khoảng cách trục a, b, c tương ứng : 1/2, 1/1 2/1 - Tìm bội số chung nhỏ mẫu số (là thí dụ này), lấy trị nhân với giá trị nghịch đảo vừa tìm ta số Miller tương ứng : 1, 2, ghi (hkl) = (124) c0 b - Nếu mặt tinh thể không cắt trục tương ứng ta có điểm tương ứng 2a0 - Còn mặt tinh thể cắt phần âm trục, lúc trục có − ký hiệu có ghi dấu (-) đầu (như k ) (h,k,l) = (0,0,1) (h,k,l) = (1,1,1) (h,k,l) = (1,1,0) (h,k,l) = (1,0,0) (h,k,l) = (0,1,0) Chỉ số Miller số mặt tinh thể mạng lập phương 12.4.4.Cấu trúc tinh thể, xếp cầu đặc khít - Người ta xem đơn vị cấu trúc (nguyên tử, phân tử, ion) cầu đồng cứng nhắc - Để xếp khít nhất, lớp, cầu phải tiếp xúc với cầu khác Muốn vậy, lớp chia thành nhiều hàng, hàng gồm cầu nằm sít tâm cầu nằm đường thẳng Sau xong hàng thứ nhất, ta xếp hàng thứ hai sát vào hàng thứ cho cầu hàng phải tiếp xúc với cầu hàng thứ Hàng thứ sát vào hàng thứ xếp tương tự hàng thứ hai thế… Ta thấy rõ cầu tiếp xúc với cầu khác Sắp sít Sắp khơng sít - Lớp thứ hai xếp lổ trủng cầu lớp thứ - Bây ta quan sát kỹ khoảng trống tạo thành lớp (hình bên), ta thấy có loại khoảng trống nằm xen kẽ T T ký hiệu T O O O O • Khoảng trống T : khoảng trống tạo cầu (của lớp) mà tâm nằm đỉnh hình tứ diện nên gọi khoảng trống tứ diện T Sự phân bố lớp cầu • Khoảng trống O : khoảng trống ba cầu quay ngược 180 - gọi khoảng trống bát diện O - tâm cầu tạo thành hình mặt (mỗi mặt hình tam giác) 93 HĨA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Phụ thuộc vào cầu lớp thứ nằm khoảng trống T hay O, ta có kiểu xếp chặt cầu : - Nếu qủa cầu lớp thứ nằm khoảng trống tứ diện T, cầu lớp thứ nằm lớp thứ - lớp thứ lại nằm lớp thứ Sắp xếp theo kiểu kiểu lớp - tạo thành mạng tinh thể lục phương (sáu phương) Lập phương tâm diện : cầu lớp Lục phương (sáu phương) - Nếu cầu lớp thứ nằm khoảng trống bát diện O, lớp thứ nằm lớp thứ Cứ lặp lại ta có kiểu xếp lớp - tạo thành mạng tinh thể lập phương tâm diện Theo kiểu lớp cầu thẳng góc với đường chéo hình lập phương (xem hình sau) 12.5.Tinh thể ion 12.5.1.Cấu trúc tinh thể ion 12.5.1.1.Điều kiện bền tinh thể ion Một hợp chất ion kết tinh theo dạng tinh thể xác định - để cho lượng hệ cực tiểu Người ta xem ion cầu cứng chiếm nút mạng Để cho lượng cực tiểu quanh ion nhiều ion ngược dấu tốt (vì liên kết ion khơng có tính định hướng) - số lượng ion ngược dấu bao quanh ion gọi số phối trí khơng thể quanh ion có kích thước bé lại có nhiều ion ngược dấu có kích thước lớn, ion dấu có kích thước lớn tiếp xúc nhau, gây lực đẩy tĩnh điện - lúc lượng cực tiểu Hay nói cách khác với hợp chất ion xác định có số phối trí xác định phụ thuộc vào tỉ số bán kính Sự phụ thuộc số phối trí vào tỉ số bán kính, chứng minh dễ dàng khảo sát loại mạng sau Đứng góc độ tinh thể học, hợp chất ion thường chia thành loại : - Hợp chất AB (tỉ lệ ion ngược dấu : 1:1) - Hợp chất AB2 (tỉ lệ ion ngược dấu : 1:2) - Hợp chất ABO3 (tỉ lệ ion : 1:1:3) - Hợp chất AB2O4 (tỉ lệ ion : 1:2:4) Dưới ta khảo sát loại hợp chất thường gặp : AB AB2 12.5.1.2.Hợp chất AB Như NaCl, CsCl, ZnS,… có tỉ lệ ion : 1:1, kiểu mạng lưới khác nhau, số phối trí khác nhau, nói kiểu mạng lưới phụ thuộc vào yếu tố hình học, tức phụ thuộc vào tỉ số bán kính rc : (Với rc, bán kính cation anion) - Mạng tinh thể NaCl Mỗi loại ion tạo thành mạng lưới lập phương mặt tâm có kích thước Hai mạng lưới ion lồng vào cho tịnh tiến mạng lưới khoảng a/2 (a cạnh 94 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ hình lập phương mạng) chồng khít lên mạng kia, loại mạng NaCl có số phối trí 6, nghĩa quanh ion Na+ có ion Cl- ngược lại Như nói từ trước, kiểu mạng lưới phụ thuộc vào tỉ số bán kính ion tạo nên mạng Thật vậy, lượng cực tiểu ion khác dấu tiếp xúc tức EG = a = 2ra + 2rc (*) B F E C B C A D H A G D AB = BC = CD = DA = a : Cl : Na+ (Với a cạnh hình lập phương ; ra, rc bán kính anion cation) Các ion dấu phải tách rời nghĩa 2ra < EF mà EF = 1 AC = a ⇒ 2 ≤ a 2 So sánh với (*) ⇒ 2 ≤ 2ra + 2rc ⇒ rc ≥ 0,4142 rc r thuộc loại mạng lưới cịn có giới hạn : c < 0,7321 mà chứng ra minh phần mạng tinh thể CsCl r Vậy hợp chất ion có : 0,4142 ≤ c ≤ 0,7321 hợp chất ion có kiểu mạng lưới Tỉ số NaCl Với NaCl có rNa + rCl − = 0.95 1,81 = 0,54 - Mạng tinh thể CsCl • Mỗi ion tạo thành mạng lưới lập phương đơn giản • Hai mạng lưới ion ngược dấu lồng vào cho đỉnh mạng nằm tâm mạng - Như ta thấy loại mạng tinh thể CsCl quanh ion dương (như Cs+) có đến ion âm (như Cl-) ngược lại - ta nói mạng có số phối trí Như hình vẽ bên, B cation tâm hình lập phương, tiếp xúc với A D anion, đường chéo A hình lập phương AC = BD = a , nên : AC = BD = 2(rc + ra) = a B C Để lượng cực C tiểu anion không tiếp xúc AB = CD = a ; AC = BD = a nhau, tức : AB = a > rc + So sánh đẳng thức này, cuối - D + : Cs ; : Cl 95 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ ta có rc > 0,7321 Vậy hợp chất ion có lưới CsCl Với CsCl có rCs + rCl − = rc > 0,7321 hợp chất ion có kiểu mạng 1,69 = 0,934 1,81 12.5.1.3.Hợp chất AB2 - Kiểu florit (quặng CaF2) : Có rCa + rF − = 0,99 = 0,73 1,36 nên số phối trí Ca2+ điện tích Ca2+ gấp đơi F- nên số phối trí F- Vì kiểu mạng lưới florit phân bố : Các ion Ca2+ (14 ion) nằm nút lập phương mặt tâm Từ hình lập phương chia thành hình lập phương nhỏ nhau, tâm hình lập phương nhỏ ion F- chiếm 12.5.1.4.Bán kính ion Theo học lượng tử khơng thể xác định : Ca2+ xác vị trí electron, nên khơng thể có khoảng cách xác từ nhân ngun tử đến lớp electron ngồi - tức bán :F kính nguyên tử (hay ion), khoảng cách nguyên tử phân tử xác định không đổi nên người ta dùng thuật ngữ bán kính nguyên tử (hay ion) - người ta xem nguyên tử (hay ion) cầu cứng nhắc Ta biết liên kết ion lực tĩnh điện - khơng có tính định hướng nên khơng thể có phân tử ion riêng lẽ mà ion tập hợp mạng tinh thể Để cho lượng hệ cực tiểu cầu (ion) ngược dấu tiếp xúc cầu dấu phải tách rời nhau, thường bán kính cation rc nhỏ bán kính anion ra, rc bé Li+ cầu Li+ tiếp xúc lúc với cầu anion được, "lọt thỏm" vào vùng khơng gian cầu anion - lúc ấy, người ta xem cầu anion tiếp xúc - nhờ trường hợp đặc biệt ta tính bán kính - qua tính rc Nhờ số phương pháp vật lý (nhiễu xạ tia X, nhiễu xạ electron, nhiễu xạ neutron,…), người ta xác định mạng Bravais cạnh mạng sở cho tinh thể, thí dụ xác định ô mạng sở muối halogenua kim loại kiềm thuộc mạng lập phương mặt tâm (trừ muối Cs+), đồng thời A B có kích thước (cạnh) hình lập phương : B A Các ion Cl Br I- Li+ 5,14 5,5 6,04 Na+ 5,62 5,96 6,46 K+ 6,28 6,58 7,06 C D D LiCl C NaCl Gọi cạnh ô mạng sở AB = BC = a : cation : anion ⇒ AC = a Đối với mạng tinh thể LiCl nói - cầu anion X- tiếp xúc với theo đường chéo hình lập phương nên : = AC = a ⇒ = a (ra : bán kính anion) 0 Thế giá trị a bảng ta : rCl - = 1,81 A ; rBr - = 1,94 A ; rI - =2,44 A 96 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Với tinh thể NaX, KX (X : halogen) ion trái dấu tiếp xúc theo cạnh hình lập phương nên: rNa + + rCl − = a Lại giá trị a bảng ta tìm rNa + , rCl − 12.5.2.Liên kết hoá học tinh thể ion Liên kết ion trường hợp giới hạn liên kết hoá học, tạo nên nguyên tử hẳn electron nguyên tử khác nhận hẳn electron để tạo thành ion ngược dấu nên gây lực tĩnh điện đến khoảng cách định lực hút cân với lực đẩy, lực đẩy electron ion ngược dấu Mơ hình để giải thích hợp chất tạo kim loại điển hình (IA) phi kim điển hình (VIIA) (khi có chênh lệch lớn độ âm điện) Ta biết loại liên kết tính định hướng nên ion thường tạo nên tinh thể, tạo nên mạng tinh thể chúng giải phóng lượng - gọi lượng mạng tinh thể : lượng giải phóng mol ion riêng lẽ tập hợp để hình thành tinh thể Có số cách để tính lượng mạng tinh thể : 12.5.2.1.Hệ thức Born - Landé Lấy tinh thể NaCl để minh hoạ Với Na+, Cl- có điện tích Z = nên phân tử NaCl U = - e2 r Khi ion (Na+ chẳng hạn) nằm mạng lưới lập phương có cạnh r (r = rNa + + rCl − ) quanh ion Na+ gần có ion Cl- với khoảng cách r gây nên lực hút (dấu -), xa có 12 ion Na+ với khoảng cách r gây nên lực đẩy (= + e2 12), xa khoảng r e2 cách r lại có ion Cl - (= - 8), cách khoảng r có ion Na+ (= + e2 6), cách khoảng r r r có 24 ion Cl - (= - e2 24),… r e2 12 24 (6 + − + ) r 12 24 + − + ) Gọi số Madelung Tổng : U1 = Đặt A = (6 - - chuổi hội tụ Với tinh thể kiểu NaCl A = 1,748 ; tinh thể kiểu CsCl có A = 1,763 e2 Trong trường hợp tổng quát ion r NAZ e − Với N : số Avogadro r Nên : U1 = - A U1 = có điện tích Z mol Tinh thể tạo nên có cân lực hút U1 lực đẩy U2 đám mây electron ion - lực đẩy thể khoảng cách ngắn : U2 = NB rn Với B số > ta xác định sau n > : hệ số Born xác định thực nghiệm phụ thuộc vào cặp ion (như LiF có n = 5,9 ; NaCl có n = 9,1, …) Vậy lượng mạng tinh thể U = U1 + U2 = − Để lượng cực tiểu Tức : ⇒U= NAZ e - NB.n =0 NAZ e r + NB rn dU = dr ⇒ r n+1 r2 2 NAZ e NAZ e n −1 − + r r nr n B= AZ e n −1 r n Hay : U= − NAZ e r n (1 - ) 12.5.2.2.Công thức Kapustinski 97 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Công thức Born - Landé công thức lý thuyết, thực nghiệm (hệ số Born n : thực nghiệm) mà lại phức tạp, nên Kapustinski kinh nghiệm đưa ta công thức đơn giản : U = - 256,1 Z c Z a Σv rc + (Kcal/mol) Với : 256,1 : số kinh nghiệm Zc, Za : điện tích cation anion Σv : tổng số ion đơn vị cơng thức (như CaF2 Σv = 1+ = 3) rc, : bán kính cation anion 12.5.2.3 Chu trình Born - Haber Sự xác định trực tiếp lượng mạng tinh thể U thực nghiệm Born Haber đề nghị xác định U cách thiết lập chu trình (biến đổi kín), cho hiệu ứng nhiệt ∆H giai đoạn xác định được, từ nhờ nguyên lý I nhiệt động học (sẽ nghiên cứu sau, phần lý thuyết trình hóa học) ta tính U Thí dụ xác định U NaCl - Na+(h) + Cl (h) U I NaCl (tinh thể) − ∆H NaCl A Na (h) + Cl (k) D S Na(r) + Theo định luật bảo toàn lượng : − ∆H NaCl = U + S + Cl2 (k) D +I+A Với U : lượng mạng tinh thể ∆H NaCl : sinh nhiệt NaCl (là lượng nhiệt toả tạo thành mol NaCl từ đơn chất điều kiện tiêu chuẩn) S : nhiệt thăng hoa Na D : lượng phân li Cl2 A : lực điện tử Cl I : Thế ion hoá Na 12.5.2.4.Tính chất tinh thể ion Trong tinh thể ion đơn vị cấu trúc ion liên kết chúng liên kết ion - loại liên kết mạnh, nên có số tính chất : - Dễ tan dung môi phân cực (như nước) - Độ sơi độ nóng chảy cao, cần phải tốn nhiều lượng để phá mạng tinh thể, ta dễ dàng thấy U lớn độ sơi độ nóng chảy cao - Ở trạng thái rắn, hợp chất ion không dẫn điện electron định cư cho ion, không lan toả khắp tinh thể (khác với kim loại), cịn trạng thái nóng chảy dung dịch, tồn dạng ion - hạt mang điện tích lại linh động nên dẫn điện 12.6.Tinh thể kim loại 12.6.1.Cấu trúc tinh thể kim loại Một mảnh kim loại thật tập hợp nhiều tinh thể hạt xếp theo hướng khác Trong hạt tinh thể (tinh thể bé) có xếp lý tưởng cấu trúc tinh thể mô tả trước Trong cấu trúc tinh thể kim loại có đặc tính : - Các đơn vị cấu trúc (nút mạng) giống y - Lực liên kết kim loại không định hướng - Các nguyên tử kim loại có AOs AOp cịn trống nên phủ lên nhiều tốt lượng cực tiểu 98 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Từ đặc tính đó, tinh thể kim loại thông thường cầu xếp khít nhất, tức có số phối trí cao : 12 ta cấu trúc thường gặp : • Cấu trúc lập phương tâm diện • Cấu trúc lục phương • Cấu trúc lập phương tâm khối Hai cấu trúc đầu có số phối trí 12, xếp mô tả phần 12.4.4 Còn cấu trúc lập phương tâm khối cấu trúc mà đơn vị cấu trúc (nguyên tử kim loại) đỉnh hình lập phương, ngồi cịn nguyên tử tâm ô mạng Một số kim loại có cấu trúc cấu trúc trên, nhiên có số kim loại khác có nhiều cấu trúc phụ thuộc vào nhiệt độ : thường tăng nhiệt độ, kim loại chuyển từ cấu trúc có số phối trí cao sang số phối trí thấp Các kim loại kiềm kết tinh theo cấu trúc 12.6.2.Liên kết hố học tinh thể kim loại Tính dẫn điện nhiệt tốt kim loại chứng tỏ kim loại có MO lan khắp khối kim loại, nhờ electron tự di chuyển dễ dàng Điều cho thấy liên kết kim loại phải khác với số liên kết học : liên kết ion, liên kết cộng hố trị Có nhiều thuyết đưa để giải thích loại liên kết - liên kết kim loại, : thuyết khí electron, thuyết cộng hưởng Pauling, thuyết vùng,… 12.6.2.1.Thuyết khí electron Do Drude Lorentz đề xướng : kim loại chất dễ cho electron hoá trị để thành ion dương, ion dương chìm đám mây electron hố trị, đám mây electron di chuyển tự khắp khối kim loại chất khí chiếm hết thể tích bình chứa (nên gọi khí electron) Thuyết Drude - Lorentz giải thích số tính chất kim loại, tính dẫn điện nhiệt, thuyết có khuyết điểm cho tất electron hoá trị electron tự - mâu thuẫn với thực nghiệm (như định luật Dulong - Petit : nhiệt dung mol kim loại thay đổi, nằm khoảng từ 20 - 29 J.mol-1) phần nhỏ electron hoá trị di chuyển tự 12.6.2.2.Thuyết vùng Để giải thích liên kết kim loại, người ta dùng thuyết vùng Trên sở thuyết MO : Năng lượng E AO nguyên tử cô lập khác hẳn lượng nguyên tử nằm tinh thể Khi nguyên tử kim loại xa nhau, AO giống (như AO hoá trị chẳng hạn) nguyên tử có mức lượng Khi nguyên tử 2p tiến lại gần nhau, có phủ AO để tạo MO có lượng khác lượng AO ban đầu Hai AO nguyên tử tổ hợp với MO : MO liên kết có 2s lượng thấp MO* có lượng cao… Trong khối kim loại có n ngun tử kim loại (n lớn) n AO có kiểu đối xứng (và AO hoá trị) tổ hợp cho n n MO có lượng chênh lệch ít, n mức lượng hợp thành dải (vùng) - gọi dải (vùng) lượng Các AO 1s cho dải 1s, AO 2p cho dải 2p,… Các dải lượng có bề rộng khác nhau, AO phủ lên nhiều bề rộng dải lớn Dải bên hẹp dải bên ngoài, dải hố trị có bề rộng lớn Do nới rộng dải, làm cho dải bên ngồi phủ lên nhau, với Be có dải 2p phủ lên dải 2s, với Mg dải 3p phủ lên dải 3s nhiều (so với Be) 99 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Trong tinh thể có nhiều dải lượng, electron điền vào dải lượng theo nguyên lý ngoại trừ Pauli, nguyên lý vững bền qui tắc Hund Các electron di chuyển dễ dàng dải Giữa dải lượng có chứa electron với dải lượng có chứa electron khác vùng trống không chứa electron gọi dải (vùng) cấm Có vùng cấm rộng phải cần nhiều lượng, electron băng qua (nếu dải lượng trống) - trường hợp tương ứng với phi kim Có vùng cấm hẹp, địi hỏ lượng để điện tử băng qua tương ứng với chất bán dẫn Chỉ có vùng hố trị electron có điều kiện để nhảy lên dải Mức lượng cao electron dải hoá trị gọi mức Fermi Vùng khơng chứa electron có lượng thấp (nằm mức Fermi) vùng dẫn điện ρ ρ Mức Fermi Vùng dẫn Mức Fermi Vùng dẫn E E Dải s chứa 1/2 số điện tử Dải s đầy đủ điện tử 12.6.2.3.Giải thích tính dẫn điện kim loại Từ cấu trúc tinh thể kim loại thuyết vùng giải thích số tính chất : tỉ khối, độ nóng chảy, tính học (dai, biến dạng) Trong phạm vi chương trình ta đề cập đến tính dẫn điện kim loại tính khơng dẫn điện chất cách điện Một electron di chuyển dễ dàng từ nguyên tử sang nguyên tử khác điện tử có đủ lượng để vượt qua sức hút nhân - electron nằm dải dẫn điện Từ ta biết dải dẫn điện dải dải chứa electron hố trị, sát cận mức Fermi Nếu dải dẫn điện dải hố trị khơng có vùng cấm mức Fermi cao kim loại dẫn điện tốt Để rõ ta xét trường hợp : - Kim loại có dải hố trị chưa đầy đủ điện tử Đó kim loại có số lẽ electron lớp ngồi (IA, IB, IIIA,…) Dải hố trị chưa đầy đủ electron, electron điền vào mức lượng thấp dải hoá trị Dải dẫn điện lúc nằm dải hoá trị gồm mực lượng cịn lại dải hố trị, nên mật độ mực Fermi cao nên cần lượng nhỏ (khoảng 10-10 eV) electron có lượng cao (gần mực Fermi) dễ dàng nhảy qua dải dẫn điện Vì kim loại thuộc nhóm dẫn điện tốt (như Cu, Ag, Al, Au,…) (xem hình trên) - Kim loại có dải hố trị chứa đầy electron Đó kim loại có số chẳn electron lớp ngồi (IIA, IIB) Dải hoá trị ns đầy đủ electron, dải dẫn điện dải np (xem hình trên) Trong trường hợp kim loại dẫn điện nới rộng dải - phần dải np phủ lên dải ns, mực Fermi giao dải np ns nên mật độ electron ρ mức Fermi bé trường hợp trước, nên kim loại nhóm dẫn điện nhóm trước - Kim loại chuyển tiếp Ta xét kim loại thuộc nhóm 3d (Fe, Co, Ni) Dải dẫn điện phần dải 4s Dải 4s rộng bao trùm lên dải 3d (dải 3d chưa đầy đủ điện tử) Do nhận lượng số electron dải 4s di chuyển vào mức lượng trống dải 3d - làm cho số electron tự giảm, nên kim loại chuyển tiếp có tính dẫn điện kim loại khác - Phi kim 100 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Các phi kim có tính dẫn điện kém, vùng cấm có lượng lớn (trong kim cương, vùng cấm ≈ eV) Như phải cần nhiều lượng, electron có đủ lượng để nhảy sang dải dẫn điện Trong trường hợp cacbon kim cương, dải 2p chứa số electron (2p2), cacbon kim cương lại dẫn điện ? Người ta cho rằng, cacbon kim cương có tổ hợp AO 2s AO 2p cho dải : dải chứa 4n electron (n số nguyên tử C tình thể kim cương) dải - dải hố trị, cịn dải dải dẫn điện - nằm trên, khơng chứa electron, khỗng cách dải - vùng cấm - có lượng lớn nên electron khó vượt qua - Chất bán dẫn Đây trường hợp trung gian tính dẫn điện Các chất có tính dẫn điện tốt phi kim, lại kim loại, đơn chất Si, Ge,… Với loại vùng cấm nhỏ vùng cấm phi kim, nên cần lượng tương đối điện tử từ dải hố trị băng qua vùng cấm đến dải dẫn Người ta nhận thấy, chất bán dẫn, thêm vào chất lạ có số electron hố trị khác với chất bán dẫn tính dẫn điện tăng lên nhiều 12.7.Tinh thể nguyên tử Trong loại tinh thể nút mạng lưới chiếm nguyên tử, liên kết nguyên tử liên kết cộng hố trị nên tinh thể ngun tử cịn gọi tinh thể cộng hoá trị Phụ thuộc vào dạng tập hợp, người ta phân biệt kiểu tinh thể nguyên tử : Cấu trúc chiều mà đại diện kim cương, cấu trúc lớp than chì cấu trúc sợi 12.7.1 Tinh thể kim cương Mỗi C lai hoá sp3 liên kết với nguyên tử C khác gần đỉnh hình tứ diện đều, nên số phối trí Ơ mạng sở mạng lưới lập phương tâm diện ô mạng lồng vào với vectơ tịnh tiến 1 ( , , ) nghĩa nguyên tử C đỉnh, 4 tâm mặt, cịn có ngun tử C thuộc hẳn vào mạng lập phương hốc tứ diện (chia hình lập phương thành hình lập phương nhỏ hai hình lập phương nhỏ có hình chứa C tâm hình đó) 12.7.2.Tinh thể than chì Một dạng thù hình khác C graphit, có cấu trúc lớp, tức lớp có liên kết chặt chẽ liên kết cộng hoá trị, C lai hoá sp2, nguyên tử C tạo thành lục giác (mỗi cạnh 1,42 A ) Lớp cách lớp khác với khoãng cách lớn C đỉnh tâm mặt C tâm tứ diện đến 3,35 A (gần lần rưỡi khoãng cách C lớp) Lực liên kết lớp lực Van der Walls Trên C điện tử tự nằm AO khơng lai hố (2pz chẳng hạn), thẳng góc với mặt phẳng lục giác - electron khơng định cư, giải toả khắp tinh thể Vì than chì dẫn điện kim cương khơng Từ cấu trúc kim cương than chì, kim cương có liên kết cộng hoá trị loại liên kết mạnh, nên tinh thể kim cương có độ cứng cao, tỉ khối lớn, điểm nóng chảy cao Trong than chì có cấu trúc lớp nên lớp dễ trượt lên lớp khác nên graphit mềm, tỉ khối bé kim cương, dễ cháy, dẫn điện tốt… 101 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương 12 : CÁC HỆ NGƯNG TỤ, LIÊN KẾT VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ Tinh thể than chì (trong lớp) Tinh thể than chì (các lớp xếp lên nhau) 12.8.Tinh thể phân tử Các nút mạng chiếm phân tử hay nguyên tử khí Lực liên kết tinh thể lực Van der Walls nên liên kết yếu, lượng mạng tinh thể bé, làm cho nhiệt nóng chảy hay thăng hoa tinh thể phân tử thường thấp Vì liên kết tinh thể lực Van der Walls nên electron thuộc phân tử - khơng giải toả mạng tinh thể tinh thể phân tử không dẫn điện Về cấu trúc tinh thể với khí kết tinh dạng cầu xếp khít nhất, tức theo hệ lục phương hay lập phương tâm mặt - có số phối trí 12 Cịn phân tử khác có phân tử kết tinh theo hệ tứ phương, có phân tử kết tinh theo hệ trực thoi, có phân tử kết tinh theo hệ lập phương … 12.9.Chất rắn vơ định hình tinh thể lỏng 12.9.1.Chất rắn vơ định hình Như tên gọi - vơ định hình - chất rắn khơng có hình dạng xác định, hình dạng chúng phụ thuộc vào cách chế tạo Chất rắn vơ định hình có số đặc điểm : - Có tính đẳng hướng chất lỏng (khác với tinh thể) - Khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Khi đun nóng chảy, chất rắn vơ định hình nhảo sau trở nên hoàn toàn lỏng (khác hẳn với tinh thể : có độ nóng chảy xác định), có số chất rắn vơ định hình chảy chất lỏng tác dụng lâu lực tương đối nhỏ (như nhựa) Sự khác chất vơ định hình chất rắn tinh thể cấu trúc chất Như ta biết tinh thể có trật tự xa, nghĩa có phân bố đặn đơn vị cấu trúc có trật tự pham vi lớn tinh thể Cịn chất rắn vơ định hình - có trật tự gần - xếp đơn vị cấu trúc có trật tự phạm vi nhỏ Trong số chất vô định hình, trật tự gần nhiều lúc bị vi phạm Thủy tinh silicat (là hỗn hợp nhiều silicat) đặc trưng chất vơ định hình nên người ta cịn gọi trạng thái vơ định hình trạng thái thủy tinh Có số chất tồn dạng : tinh thể vơ định hình, SiO2 tồn dạng tinh thể thạch anh, dạng vơ định hình (trong đá lửa), người ta nhận thấy chất trạng thái tinh thể bền trạng thái vơ định hình 12.9.2.Tinh thể lỏng Có số chất hữu trạng thái tinh thể nóng chảy qua trạng thái trung gian : thể lỏng đục có tính dị hướng, đun nóng tiếp trở thành chất lỏng đẳng hướng, chất trạng thái trung gian gọi tinh thể lỏng Để trở thành tinh thể lỏng chất phải có dạng dài phải có momen lưỡng cực vĩnh cửu (hay momen cảm ứng) Sở dĩ phân tử dài song song với nên số phân tử quay bị cản trở phân tử khác Ví dụ phân tử : H3C O + N=N O 102 O CH3 - HÓA ĐẠI CƯƠNG PHỤ LỤC Bài toán hạt chuyển động tự hộp chiều Đây vi hạt, để giải toán phải ET = ∞ ET = ∞ dựa tiên đề hàm sóng - cụ thể phương trình sóng Schrodinger Tức cần xác định : - Hàm sóng ψ hạt theo phương x - Tìm hiểu mật độ xác suất tìm thấy hạt khoảng OA ET = - Mức lượng hạt ứng với số trạng thái O a A x hạt Với ET = 0, phương trình sóng Schrodinger : 8π mE Đặt h2 = k2 ∂ 2ψ ∂x + 8π m h2 Eψ = ∂ 2ψ Lúc phương trình sóng Schrodinger trở thành : ∂x + k 2ψ = Đây phương trình vi phân cấp hai nghiệm : ψ = a cos kx ψ = b sin kx Theo nguyên lý chồng chất nghiệm : ψ = A cos kx + B sin kx (1) Với A, B số tham gia vào hàm số Bây ta xác định A B để tìm ψ Theo giả thiết : x = ψ (0) = x = a ψ (a ) = (Vì theo giả thiết : ngồi đoạn OA khơng có hạt tức ngồi x = ngồi x = a xác suất hạt khơng Vì ψ = nên ψ = 0) * Khi x = ψ (0) = Nên : A cos + B sin = Do cos = 1, nên A = Lúc (1) trở thành : ψ = B sin kx (2) * Khi x = a ψ (a ) = 0, nên B sin ka = 0, tức ka = n π với n ∈ N* (n phải ≠ n = ψ ln ln 0, tức ψ = , hộp hạt : vơ lý) ⇒ k = Lúc phương trình (2) trở thành : ψ = B sin nπ x (3) a nπ a a Áp dụng điều kiện chuẩn hoá : ∫ ψ dx = a ⇒ ∫ ⇒ a nπ B sin x.dx = ⇔ B ( a ∫ nπ x a )dx = hay B 2 − cos a B a 2nπ B (x − sin x) = ⇒ (x )0a = ⇒ B = a 2 nπ 2 a ∫ (1 − cos nπ x)dx = a a Vậy hàm sóng ψ hạt theo phương x : ψ ( x) = nπ sin x a a (4) Với n ∈N* 8π mE nπ n 2π h 2 Từ : = k Và c ũ ng đ ã ch ứ ng minh k = V ậ y : E = a h2 a 8π m Tức mức lượng hạt ứng với trạng thái n : En = h2 8ma n (5) Mật độ xác suất tìm thấy hạt khoảng OA ψ ( x) = 2 nπ 2 nπ sin x Hay : ψ ( x ) = (1 − cos x) a a a a 103 (6) TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Nhâm Hóa học vơ cơ, tập NXB Giáo dục 1994 Đặng Trần Phách Hóa sở, tập NXB Giáo dục 1990 Nguyễn Đình Soa Hóa đại cương, tập Trường ĐH Bách Khoa TP HCM, 1989 Chu Phạm Ngọc Sơn Cơ sở lý thuyết HĐC, phần ĐHKH Tự nhiên TP HCM Đào Đình Thức Cấu tạo nguyên tử liên kết hóa học, tập 1, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1980 Đào Đình Thức Cấu tạo nguyên tử liên kết hóa học, NXB Giáo dục 1997 F Cotton - Wilkinson Cơ sở hóa học vô cơ, phần NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1984 (Người dịch Lê Mậu Quyền - Lê Chí Kiên) René Didier Hóa đại cương, tập ba NXB Giáo Dục 1997 (Người dịch Nguyễn Đình Bảng - Vũ Đăng Độ - Lê Chí Kiên - Trần Ngọc Mai - Phan Văn Tùng) N X Acmetop Hóa vơ cơ, phần I NXB Đại học trung học chuyên nghiệp HN 1976 (Người dịch : Tập thể cán giảng dạy mơn Hóa vơ Khoa Hóa, trường Đại học Tổng hợp HN) 10 N I Kariakin, K.N Buxtrov, P X Kireev Sách tra cứu tóm tắt vật lý NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1978 (Người dịch Đặng Quang Khang) 11 L Nicolaiev Chimie Moderne Editions Mir Moscou 1981 12 Glinka General Chemistry, vol Mir Publishers Moscow 1981 104 ...ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN VĂN ĐÁNG Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG (CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẤU TẠO CHẤT) ĐÀ NẴNG - 2011 MỤC LỤC Chương Một số khái niệm định luật... giản vấn đề, thiết lập phương trình sóng Schrodinger ta từ phương trình sóng âm điều hoà : ∂ 2Ψ ∂x + ∂ 2Ψ ∂y + ∂ 2Ψ ∂z + 4π λ2 ψ =0 19 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ Thế λ... vào khoảng 1% giá than ! Nước biển lại nguồn nhiên liệu vô tận 14 HÓA ĐẠI CƯƠNG Chương : ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ Lý thuyết học cổ điển áp dụng cho hệ vi