Tài liệu Chủ đề 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LAI HÓA CỦA NGUYÊN TỬ TRUNG TÂM TRONG HỢP CHẤT CỘNG HÓA TRỊ ppt

Chủ đề 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LAI HÓA CỦA NGUYÊN TỬ TRUNG TÂM TRONG HỢP CHẤT CỘNG HÓA TRỊ I )Khái niệm: Nguyên tử trung tâm trong 1 hợp chất hóa học là nguyên tử của nguyên tố mà liên kết với nhiều nguyên tử nguyên tố khác nhất hay là nguyên tử của nguyên tố có trị tuyệt đối của số OXH là lớn nhất trong phân tử hợp chất đó. II) Các bước xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng cấu trúc hình học của phân tử B1 ) Viết cấu hình electron của nguyên tử trung tâm. Mục đính là để xác định số đôi e chưa tham gia liên kết nên chúng ta chỉ quan tâm đến lớp e ngoài cùng. B2) Viết công thức cấu tạo của phân tử hợp chất đó. B3) Viết công thức hợp chất đó dưới dạng AX n E m . Trong đó A, X, E, n, m lần lượt là nguyên tử trung tâm, liên kết δ, đôi electron, số liên kết δ, số đôi e chưa tham gia liên kết. (có thể không nhất thiết phải viết công thức dạng này mà chỉ cần xác đinh được số liên kết δ và số đôi e chưa tham gia liên kết là được. B4) Tính tổng của số liên kết δ và đôi e chưa tham gia liên kết: n + m. Rồi xác đinh trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm theo quy tắc sau: - n +m = 2 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp. Hai obital lai hóa hướng về hai phía của một đừơng thẳng. Cấu trúc hình học của phân tử là dạng đuờng thẳng. Như các phân tử: CO 2 , BeCl 2 - n +m = 3 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp 2 n m Hình dạng phân tử 3 0 Tam giác đều 2 1 Dạng góc - n +m = 4 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp 3 n m Hình dạng phân tử 4 0 Tứ diện đều 3 1 Tháp tam giác 2 2 Dạng góc - n +m = 5 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu dsp 3 (lai hóa trong) hoặc sp 3 d (lai hóa ngoài) n m Hình dạng phân tử 5 0 Lưỡng chóp tam giác 4 1 Hình bập bênh 3 2 Hình chữ T - n +m = 6 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu d 2 sp 3 (lai hóa trong) hoặc sp 3 d 2 (lai hóa ngoài) n m Hình dạng phân tử 6 0 Bát diện đều 5 1 Chóp vuông Chúng ta lần lượt xét các ví dụ sau: VD1: Xác dinh trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của phân tử H 2 SO 4 : Bước 1: Nguyên tử trung tâm của H 2 SO 4 là S vì trong phân tử H 2 SO 4 thì S có số OXH cao nhất. Cấu hình e của S là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Bước 2: Công thức cấu tạo của H 2 SO 4 : Hoặc dạng: ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ H – O O S H - O O Bước 3: Công thức dạng AX n E m là: SX 4 E 0 . Bước 4:Tổng n + m = 4 nên nuyên tử N lai hóa kiểu sp 3 và do m = 0 nên phân tử H 2 SO 4 có dạng hình học là tứ diện đều. Nguyên tử S ở tâm của tứ diện đó và 4 nguyên tử O ở 4 đỉnh của tứ diện. Lưu ý: Chỉ tính số liên kết δ, không tính đến số liên kết п VD2: Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của phân tử HNO 3 Bước 1: Nguyên tử trung tâm của HNO 3 là N vì trong phân tử HNO 3 thì N có số OXH cao nhất. Cấu hình e của Nlà: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 Bước 2: Công thức cấu tạo của HNO 3 : Hoặc dạng: Bước 3: Công thức dạng AX n E m là: NX 3 E 0 Bước 4:Tổng n + m = 3 nên nuyên tử N lai hóa kiểu sp 2 và do m = 0 nên phân tử HNO 3 có dạng hình học là Tam giác đều. Nguyên tử N ở tâm của đó Tam giác đều và 3 nguyên tử O ở 4 đỉnh của Tam giác đều đó. Góc hóa trị là 120 o . VD1: Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của phân tử H 2 O Bước 1: Nguyên tử trung tâm của H 2 O là O vì trong phân tử H 2 O thì O có số OXH cao nhất. Cấu hình e của O là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Bước 2: Công thức cấu tạo của H 2 O: ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ O H – O – N O Bước 3: Công thức dạng AX n E m là: OX 2 E 2 Bước 4:Tổng n + m = 4 nên nuyên tử O lai hóa kiểu sp 3 và do m = 2 nên phân tử H 2 O có dạng hình học là dạng Góc. Đối với các chất vô vơ khác chúng ta cũng làm tương tự Lời kết: Nhằm mục đính chia sẻ và trao đổi kinh nghiệm trong học tập môn hóa học nên hôm nay Trí Nguyễn viết bài này để có 1 góc nhìn nào đó về cách xác định lai hóa của nguyên tử trung tâm và cấu trúc hình học của phân tử hợp chất cộng hóa trị. Các bạn đọc có thể tham khảo cách viết công thức cấu tạo ở chủ đề 1 đã được post lên ở trang scribd.com. Bài viết không tránh khỏi sai sót mong được các thầy cô và các bạn gần xa nhận xét cho ý kiến để được hoàn thiện hơn. Ý kiến đóng góp gửi theo địa chỉ letrantringuyen@yahoo.com. Xin chân thành cảm ơn. LÊ TRẦN TRÍ NGUYỄN . Chủ đề 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LAI HÓA CỦA NGUYÊN TỬ TRUNG TÂM TRONG HỢP CHẤT CỘNG HÓA TRỊ I )Khái niệm: Nguyên tử trung tâm trong 1 hợp chất hóa. 120 o . VD1: Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của phân tử H 2 O Bước 1: Nguyên tử trung tâm của H 2 O là O vì trong phân tử