Học thuyết về liên kết hóa học

Một phần của tài liệu Lịch sử về hóa học Lịch sử hóa học (Trang 151)

2. Tại sao một vài những hợp chất sunfua ít tan có thể tan trong dung dịch axit hay trong dung dịch amoni sunfua?

6.5.4. Học thuyết về liên kết hóa học

Những giả thuyết về lực liên kết giữa các nguyên tử phát triển như thế nào từ thời cổ đại cho đến cuối thế kỷ thứ 19?

Những bước đầu tiên để hiểu về môi trường liên kết hóa học thực sự thành công chỉ sau phát minh ra electron và những nghiên cứu về thuyết electron trong cấu tạo nguyên tử. Ngay từ ngăm 1899, đã có ý tưởng cho về ái lực nguyên tử với các electron. Trên nền tảng của ý tưởng này, nhà hóa học người Đức Richard Abegg (1869-1910) đã phát triển thành khái niệm về hóa trị phân cực hay hóa trị electron. Hóa trị này có tính ion, bởi vì nó xác định điện tích của ion. Hóa trị dương và âm lớn nhất của nguyên tố phụ thuộc vào vị trí nguyên tố đó trong hệ thống tuần hoàn. Đối với mỗi nguyên tố tổng các hóa trị trái dấu ( theo giá trị tuyệt đối ) bằng 8.

Đầu thế kỷ 20, rất nhiều những nhà khoa học đã tham gia vào việc giải thích bản chất của liên kết hóa học. Năm 1916, nhà vật lý người Đức Walther Kossel(1888-1956) đã giả định rằng các phân tử cấu tạo từ những ion mang điện, tương tác với nhau bằng lực hút tĩnh điện Kulon. Ông nhận thấy rằng, những nguyên tử của các khí hiếm có cấu hình bền vững gồm 8 electron( bão hòa), ngoại trừ Heli- có 2 electron ở lớp vỏ nguyên tử, nguyên tử của các nguyên tố khác , ở

lớp vỏ nguyên tử số electron luôn nhỏ hơn 8 ( chưa bão hòa). Kossel tiếp tục giả định rằng, các nguyên tử cố gắng để đạt đến cấu hình gồm có 8 electron ở lớp vỏ, chúng cho đi những electron dư thừa của mình để biến thành ion dương ( cation) hay nhận thêm electron vào lớp vỏ của mình để trở thành những ion âm ( anion). Để làm được điều đó nguyên tử phải trao đổi electron cho nhau. Những ion thu được nếu khác dấu thì hút nhau, và hình thành lên liên kết hóa học. Giả định của Kossel đã trở thành nền tảng của thuyết liên kết ion sau này.

Thuyết về liên kết cộng hóa trị phát triển năm 1916 bởi nhà khoa học Gilbert Newton Lewis, người sáng lập về khả năng hình thành liên kết hóa học dựa trên những cặp electron dùng chung. Phát kiến của Lewis dễ hiểu và tiện dụng, nhưng chưa đề cập đến bất cứ một thông tin nào liên quan đến lực hút giữa 2 nguyên tử trung hòa để hình thành lên phân tử. Giải thích về môi trường của những lực này chỉ có thể hoàn thành bởi nền tảng của tính toán về cơ học lượng tử.

Năm 1927, những nhà vật lý lý thuyết đã giải thích sự hình thành phân tử hidro, và sau đó đến những phân tử phức tạp hơn, trên nền tảng giải phương trình Schrödinger đối với hệ có nhiều hạt nhân và electron. Đối với việc miêu tả định lượng liên kết cộng hóa trị có thể xét tới 2 phương pháp : phương pháp liên kết hóa trị, và phương pháp orbital phân tử. Sự nghiên cứu phương pháp liên kết hóa trị vào năm 1931-1933 đã có sự tham gia của nhà hóa học Linus Carl Pauling. Hiện nay phương pháp orbital phân tử thường được dùng nhiều hơn trong tính toán, phương phương pháp này được nghiên cứu bởi nhà hóa học người Mỹ Robert Sanderson Mulliken. Đối với những đóng góp về nghiên cứu liên kết hóa học và cấu tạo electron của phân tử bằng phương pháp orbital phân tử, năm 1966 Mulliken đã được trao tặng giải thưởng Nobel.

Câu hỏi :

Một phần của tài liệu Lịch sử về hóa học Lịch sử hóa học (Trang 151)