lỉ It It
3.3.4. Liên kết ch o nhận
Ta đã biết, đôi với liên kết cộng hoá trị (bình thường) mỗi nguyên tử tham gia liên kết góp một điện tử tạo th àn h một đôi điện tử chung hay một liên kết:
A*+.B -> A : B -» A - B
Trong trư ờ ng hợp đặc biệt, cặp điện tử chung có th ể x u ất p h á t từ một ng u y ên tử. Khi đó liên k ết có th ể biểu diễn bằng
sơ đồ sau:
(+) (-> A :+ B-> A:B và công thức cấu tạo là A ->B hay A - B Trong sơ đồ trên , nguyên tử A góp cả h ai điện tử được gọi là nguyên tử cho và nguyên tử B không góp điện tử được gọi là nguyên tử n h ậ n và vì vậy liên k ết cộng hoá đặc biệt này được gọi là liên kết cho - nhận.
Liên k ết cho n h ậ n được biểu diễn bằng một m ũi tên ngắn có chiều từ nguyên tử cho đến nguyên tử nhận. Người ta cũng có th ể h ìn h dung là trước đó nguyên tử A cho nguyên tử B một điện tử để góp chung và như vậy có th ừ a một điện tích dương khi đó nguyên tử B có thừ a một điện tích âm. Do đó liên k ết cho n h ậ n có thể được biểu diễn bằng một gạch nối bình thường n h ư n g trê n kí hiệu của nguyên tử A và nguyên tử B có ghi th êm dấu (+) và (-):
A ĩ+ B -> A’+ .B -> Ả - B Ví dụ: H Ị r H 1+ H h- n1: + H + 1 H-N* + H' h-n :h H 1 H J H - r H ' + + H -N - I H H hay H3N - H :c: + ..:o: :ẽ:::ỏ: hay C = 0 ; C = Ố 96
Như vậy, với quy tắc bát tử, thuyết điện tử về hoá trị trong những năm 1916 - 1926 (trước cơ học lượng tử) đã đưa ra sự phân loại liên kết hóa học mà ngày nay vẫn còn sử dụng để mô tả cấu tạo phân tử của các chất và từ đó giải thích được tín h chất của nhiều chất. Tuy nhiên, sự hình th à n h liên kết hóa học theo quan điểm của Côt-xen và Li-uyt đã nêu ở trên chưa phản ánh hết bức tranh thực tê về liên kết hóa học. Như chúng ta đã biết, trong nguyên tử các electron chuyển động với tốc độ rấ t lớn, nên không thể coi đôi electron liên kết nằm yên giữa hai nguyên tử để nối kết các nguyên tử lại. Các electron chuyển động VỚ I tốc độ lớn và khi các nguyên tử tương tác với nhau, phần lớn thời gian chúng có m ặt ở phần không gian giữa hai hạt nhân nguyên tử làm m ật độ điện tích âm ở đó được tăng cường nối kết các hạt n h ân lại. Đó chính là quan điểm hiện nay vê sự hình thành liên kết hóa học.
Những thiếu sót của thuyết kinh điển về liên kết được khắc phục bởi lí thuyết hiện đại trên cơ sở của cơ học lượng tử.
P hân tử là một hệ gồm các vi hạt. Việc giải phương trình Schrođinger cho các bài toán về phân tử, cho các hàm sóng mô tả trạng th ái của phân tử và các trị riêng năng lượng tương ứng và từ đó giải thích được cấu tạo và tính chất của phân tử. Tuy vậy, phân tử là một hệ phức tạp, nên thực tế việc giải chính xác phương trình Schrođinger cho phân tử là không thực hiện được mà phải giải bằng các phương pháp gần đúng.
Hiện nay, có hai phương pháp gần đúng của cơ học lượng tử để khảo sát liên kết hoá học là: phương pháp liên kết hoá trị hay phương pháp VB (viết tắ t từ tiếng Anh là Valence Bond) và phương pháp obitan phân tử hay phương pháp MO (từ Molecular Orbital).
Trong hai phương pháp tr ê n th ì phương pháp MO đang được sử dụng rộng rã i và có h iệu quả hơn để khảo sá t liên kết cộng hoá trị. Tuy vậy, để giáo tr ìn h có tín h hệ thống, trước khi khảo sá t phương pháp MO, ta xét m ột cách khái q u át phương p h áp VB n h ằm mô tả địn h tín h m ột SCÍ vấn đề có liên q u an đến liên kết.