1. Liên kết hố học
1.1. Khái niệm về liên kết hĩa học
- Liên kết hĩa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn.
- Qui tắc bát tử: nguyên tử của các nguyên tố cĩ xu hướng liên kết với các nguyên tử khác để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm với 8 electron (hoặc 2 đối với He) ở lớp ngồi cùng.
1.2. Các loại liên kết hĩa học
a) Liên kết ion
* Sự tạo thành ion:
- Khi nguyên tử mất bớt electron, nĩ sẽ trở thành phần tử mang điện tích dương gọi là ion dương hay cation.
Ví dụ: Na Na+ + 1e; Mg Mg2+ + 2e; Al Al3+ + 3e
- Khi gọi tên cation kim loại, người ta đặt trước tên kim loại từ cation như cation kali (K+), cation canxi (Ca2+), cation sắt III (Fe3+), cation đồng I (Cu+) cịn NH4+ gọi là cation amoni,…
- Khi nguyên tử thu thêm electron, nĩ sẽ trở thành phần tử mang điện tích âm gọi là ion âm hay anion.
Ví dụ: Cl + 1e Cl-; O + 2e O2-; N + 3e N3-
- Gọi tên anion bằng tên gốc axit, như anion clorua Cl-, anion sunfua S2-, anion nitrua N3-, anion sunfat SO42, anion nitrat NO3-, anion photphat PO43-, anion hiđroxit OH-, ion oxit O2-,…
* Ion đơn nguyên tử và ion đa nguyên tử
- Ion đơn nguyên tử là ion được tạo nên từ một nguyên tử, như F-, S2-, Zn2+,…
- Ion đa nguyên tử là ion được tạo nên từ nhiều nguyên tử, như NO3-, CO32-, PO43-,… * Sự tạo thành liên kết ion
- Liên kết ion là liên kết được tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
Ví dụ 1: Sự tạo thành liên kết ion trong phân tử NaCl
* Tính chất chung của hợp chất ion
- Ở điều kiện thường, các hợp chất ion thường tồn tại ở dạng tinh thể, cĩ tính bền vững, thường cĩ nhiệt độ nĩng chảy và nhiệt độ sơi khá cao.
- Các hợp chất chỉ tồn tại ở dạng phân tử riêng rẽ khi chúng ở trạng thái hơi.
- Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. Khi nĩng chảy và khi hịa tan trong nước, chúng dẫn điện, cịn ở trạng thái rắn thì khơng dẫn điện.
b) Liên kết cộng hĩa trị
* Liên kết cộng hĩa trị là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung.
* Tính chất của các chất cĩ liên kết cộng hĩa trị
- Các chất mà phân tử chỉ cĩ liên kết cộng hĩa trị cĩ thể là chất rắn như đường, lưu huỳnh, iot,…, cĩ thể là chất lỏng như: nước, ancol,…hoặc chất khí như khí cacbonic, clo, hiđro,…
- Các chất cĩ cực như ancol etylic, đường,…tan nhiều trong dung mơi cĩ cực như nước.
Phần lớn các chất khơng cực như iot, các chất hữu cơ khơng cực tan trong dung mơi khơng cực như benzen, cacbon tetraclorua,…
- Các chất chỉ cĩ liên kết cộng hĩa trị khơng cực khơng dẫn điện ở mọi trạng thái.
2. Số oxi hĩa
2.1. Số oxi hĩa (SOXH)
Số oxi hĩa của một nguyên tố trong hợp chất là đại số được xác định với giả thiết rằng mọi liên kết hĩa học trong phân tử hợp chất đều là liên kết ion, nghĩa là cặp electron dùng chung của liên kết cộng hĩa trị cũng được coi là chuyển hẳn cho nguyên tử của nguyên tố cĩ độ âm điện lớn hơn.
Nguyên tử mất electron cĩ số oxi hĩa dương, nguyên tử nhận electron cĩ số oxi hĩa âm. 2.2. Cách xác định số oxi hĩa
Để xác định số oxi hĩa cần dựa vào nguyên tắc sau: - Trong đơn chất số oxi hĩa của nguyên tố bằng 0: ví dụ:
0
Cu, 0
S
- Trong hợp chất:
+ Số oxi hĩa của oxi bằng -2 ( trừ Na2O2, H2O2, OF2…). + Số oxi hĩa của H bằng +1 (trừ NaH, CaH2…).
+ Trong 1 phân tử, tổng số oxi hĩa của các nguyên tố bằng 0. Ví dụ: 1 6 2 2 4 H S O , 2 /y x 2 x y Fe O .
+ Trong ion: tổng số oxi hĩa của các nguyên tố tạo nên ion bằng điện tích ion.