- Là khoảng cách giữa hai nhân nguyên tử khi đã hình thành liên kết.
3.2.5. Liên kết hidro.
Liên kết hidro được hình thành ở những hợp chất trong đó hidro liên kết với
nguyên tử của nguyên tố khác có độ điện âm lớn và bán kính nhỏ như N, O, F. Các liên kết này bị phân cực và trên nguyên tử H có một phần điện tích dương. Trong khi đó các nguyên tử N, O, F mang một phần điện âm và do đó ngoài liên kết cộng hoá trị nó còn có thể tương tác với các nguyên tử H của phân tử bên cạnh hình thành một liên kết yếu gọi
là liên kết hidro. Các liên kết này thường được biểu diễn bằng những dấu chấm.
Liên kết hidro có thể hình thành giữa các phân tử. Ví dụ:
| | | |
... H F ... H F ..., ... H O ...H O , H O ... H O
H H H R
50
Hoặc trong cùng một phân tử gọi là liên kết hidro nội phân tử. Ví dụ:
Axit salixilic o. nitro phenol
Liên kết hidro là liên kết yếu, năng lượng liên kết nhỏ và độ dài liên kết lớn. Tuy
nhiên nó có ảnh hưởng nhiều đến tính chất vật lí và hoá học của phân tử.
Ví dụ:
- Do có liên kết hidro, H2O có nhiệt độ sôi cao hơn H2S có cấu tạo tương tự với nó.
- Các phân tử hữu cơ mang nhóm O - H có nhiệt độ sôi cao hơn các đồng phân của
chúng không chứa liên kết này: ancol so với ete; axit so với este...
- Ancol tan vô hạn trong nước là do tạo được liên kết hidro với nước.
- Liên kết hidro tạo ra giữa các nhóm -C = O và -NH của axit amin trong các chuỗi
polypeptit đã duy trì được cấu trúc không gian của phân tử protein.
Tóm lại, các thuyết cổ điển về liên kết cho phép mô tả và phân loại một cách đơn giản liên kết hoá học, từ đó giải thích được một số tính chất của phân tử. Tuy nhiên các thuyết này có một số hạn chế sau đây:
- Nhiều hợp chất hay ion không thoả mãn quy tắc bát tử nhưng vẫn tồn tại một
cách bền vững, ví dụ: NO, NO2, Fe2+...
- Chưa nói được bản chất của lực liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là gì. - Không cho biết cấu trúc không gian của các phân tử.
Phân tử là những hệ hạt vi mô, vì vậy lí thuyết về liên kết và cấu tạo phân tử phải được xây dựng trên cơ sở của cơ học lượng tử (CHLT).
Năm 1927 ra đời hai thuyết CHLT về liên kết bổ sung cho nhau, đó là thuyết liên kết hoá trị (viết tắt là VB - valence bond) và thuyết obitan phân tử (viết tắt là MO - molecular obitan).
Luận điểm chủ yếu của các thuyết này là liên kết hoá học được hình thành do sự tổ
hợp các AO của các nguyên tử liên kết để tạo ra một hệ mới có năng lượng nhỏ hơn hệ
ban đầu mà đó chính là phân tử. O - H | C O OH O - H N O O
51
Chương 3: LIÊN KẾT HOÁ HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ
( Tiết 4,5,6 )
I - Mục tiêu:
Nắm được các nội dung:
- Sự định hướng liên kết, xen phủ hình thành liên kết ; liên kết . - Sự lai hoá sp; sp2; sp3.
- Hình học phân tử của một số hợp chất.
- Liên kết không định cư. II – Nội dung: