1
LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ
LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ
CẤU TẠO PHÂN TỬ
CẤU TẠO PHÂN TỬ
Chương 4:
2
Sự hình thành các liên kết hóa học
Khi các ng.tử ở thật xa nhau tiến đến gần nhau
tương tác đầu tiên xuất hiện là lực hút, đến một
khoảng cách nhất định bắt đầu xuất hiện tương
tác đẩy, khi có sự cân bằng giữa hai lực thì liên
kết hóa học hình thành.
Liên kết hóa học hình thành tương ứng với các
nguyên tử phải sắp xếp lại cấu trúc e các phân
lớp ngoài cùng sao cho đạt tổng năng lượng
chung của hệ phải nhỏ thì liên kết mới bền,
nghĩa là khi có sự tạo thành liên kết thì quá trình
phát nhiệt (ΔH < 0)
3
Liên kết cộng hóa trị
Đường cong thế năng của nguyên tử Hydro
4
Sự hình thành các liên kết hóa học
Bản chất liên kết: lực tương tác giữa các hạt
nhân (+) và electron (-).
Electron thực hiện liên kết hóa học là những
A-B
=r
A
+r
B
-0.09χ
A
-χ
B
7
Góc hóa trị
•
Góc hóa trị: là góc tạo thành bởi hai đoạn thẳng
nối hạt nhân nguyên tử trung tâm với hai hạt
nhân nguyên tử liên kết.
•
Góc hóa trị thay đổi có qui luật và phụ thuộc vào:
–
Bản chất nguyên tử.
–
Kiểu liên kết.
–
Dạng hình học phân tử.
–
Tương tác đẩy giữa các đôi electron liên kết
và không liên kết trong phân tử.
8
Góc hóa trị
9
AB
n(k)
+E
ABn
A
(k)
+ nB
(k)
, E
A-B
=(1/n)E
ABn
13
Ví dụ:
•
Đối với H
2
:
E
phân li
=E
lk H-H
= 431.4kj/mol
•
Đối với H
2
O:
E
lkTB
16
Liên kết cộng hóa trị
Phương pháp Heitler-London (Phương pháp
VB) Còn gọi là phương pháp cặp electron.
Phương pháp này dựa trên cơ sở nghiên cứu
sự hình thành H
2
.
Thuyết orbital phân tử (MO : molecule orbital)
(Mulliken):
17
Liên kết cộng hóa trị
Nghiên cứu LK cộng hóa trị dựa trên cơ sở
nghiên cứu sự hình thành H
2
.
•
Khi 2 ng tử ở xa nhau:
ψ
1
= ψ
a1
ψ
b2
•
Khi 2 ng tử ở gần nhau xuất hiện
•
các tương tác (Ha-e2, Hb-e1):
-
r
a1
r
b2
-
r
a2
r
b2
e1
18
Giải PT sóng (4.8):
ψ
s
= C
s
(ψ
a1
ψ
b2
+ψ
a2
ψ
b1
)
ψ
A
= C
A
: Tương ứng với 2 e trao đổi có spin cùng
dấu nhau nên đẩy nhau làm mật độ e trong vùng
không gian giữa hai hạt nhân triệt tiêu → nên liên
kết không hình thành.
20
Liên kết cộng hóa trị VB
Một số điểm cơ bản của phương pháp VB:
-
LK CHT hình thành trên cơ sở cặp electron ghép
đôi, spin ngược nhau và thuộc về đồng thời cả hai
ng tử tương tác. LKCHT còn gọi là LK 2 tâm.
-
LK CHT hình thành do sự che phủ lẫn nhau giữa
các orbital hóa trị.
-
LK CHT càng bền khi độ che phủ càng lớn. Độ che
phủ phụ thuộc vào kích thước, hình dạng các orbital
và hướng che phủ.
21
Liên kết cộng hoá trị là loại liên kết bằng cặp
eletron ghép đôi.
Cặp electron ghép đôi được gọi là cặp electron
liên kết.
Khi hai nguyên tử liên kết với nhau bằng 1 cặp
electron chung-liên kết đơn, 2 cặp e chung- liên
kết đôi, 3 cặp electron-liên kết 3.