lỉ It It
3.1.1. Quan niệm kinh điển và hiện đại về phân tử
C ấu tạo hóa học và liên kết hóa học là nhữ ng vấn đề q u an trọ n g n h ấ t trong hóa học và đã được q u an tâm từ lâu. Đ ã x u ấ t h iện nh iều th u y ết về cấu tạo p h â n tử và liên kết hóa học như th u y ế t về lực h ú t vũ trụ , th u y ế t điện hoá, th u y ết thế, th u y ế t kiểu, v.v... Trong số các th u y ế t về liên k ết hóa học trước cơ học lượng tử, các giả th u y ết về liên k ế t ion của Côt- xen (W. Kossel Đức, 1916) và về liên kết cộng hoá trị của Li- u y t (G. N. Lewis, Mỹ, 1916) còn có ý nghĩa và tín h th u y ết phục đến ngày nay.
Theo Côt-xen, trong nhiều tương tác, các nguyên tử của các nguyên tô" có xu hưống th u thêm hay bỏ ra một hay nhiều electron để đ ạ t được cấu h ìn h vững bền của các k h í trơ đứng cạnh nó. K ết quả là h ìn h th à n h những ion tích điện trá i dấu, h ú t n h a u b ằn g lực h ú t tĩn h điện. Liên k ết được hìn h th àn h . Loại liên k ế t này gọi là liên kết ion. Sô" điện tích sơ đẳng dương hoặc âm của các ion được gọi là điện, hoá trị.
Giả th u y ế t của Côt-xen đã giải thích được sự h ìn h th à n h liên kết tro n g các p h â n tử ion.
Cũng năm 1916, Li-uyt đưa ra giả thuyết cho rằn g trong những phân tử như H2, Cl2, HC1,... (những hợp chất cộng hoá trị) sự hình th àn h liên kết giữa hai nguyên tử nhờ những cặp electron dùng chung làm mỗi nguyên tử tương tác có cấu hình electron vững bền của khí trơ gần nó. Loại liên kết này gọi là liên kết cộng hoá trị. Số cặp electron mà một nguyên tử có chung vối những nguyên tử khác được gọi là cộng hoá trị.
Giả thuyết của Côt-xen và Li-uyt đã nêu ở trên được p h át triển th àn h lí thuyết tổng quát gọi là thuyết electron về hoá trị. Thuyết này cũng đưa ra sự giải thích về liên kết kim loại (coi là loại liên kết thứ 3) bằng sự hình những ion kim loại dương và những electron chuyển động tương đối tự do giữa các ion dương trong tinh thể kim loại, liên kết chúng lại.
Tuy vậy, ngay cả thyuết electron về hoá trị xây dựng trên mô hình nguyên tử Bo cũng không phản ánh được hình ảnh thực tế về phân tử và liên kết hóa học.
Các thuyết hiện đại về liên kết hóa học đều nhằm mục đích nghiên cứu sự phân b<3 m ật độ electron ở trong phân tử và từ đó làm sáng tỏ sự hình th à n h liên kết giữa các nguyên tử, cấu tạo và tính chất của phân tử được hình thành. Cơ sở của các thuyết này là lí thuyết cơ học lượng tử với phương trìn h cơ bản là phương trìn h Schrođinger. Vì phân tử là một hệ thông phức tạp, nên trong đại đas sô các trường hợp, phương trìn h Schrođinger chỉ có thể giải được bằng các phương pháp gần đúng. Hai phương pháp gần đúng ngày nay đang được sử dụng là phương pháp liên kết hoá trị (Valence Bond, VB) và phương pháp obitan phân tử (Molecular Obitan, MO). Từ hai phương pháp này dẫn đến hai thuyết cơ bản vê hên kết hóa học: thuyết VB và thuyết MO.
Cơ học lượng tử ngày càng được ứng dụng vào lĩn h vực cấu tạo p h â n tử và liên k ế t hóa học nói riêng và tro n g hóa học nói chung làm h ìn h th à n h môn hóa học mới là hóa học lượng tử. Các th u y ế t về hóa học đang được dần d ần giải th ích và p h á t triể n trê n cơ sỏ của hóa học lượng tử.