122
CHƯƠNG IV CHƯƠNG IV LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ CẤU TẠO PHÂN TỬ CHEMICAL CHEMICAL BONDING BONDING

Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

CHƯƠNG IVCHƯƠNG IV

LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ

CẤU TẠO PHÂN TỬCẤU TẠO PHÂN TỬ

CHEMICAL CHEMICAL BONDINGBONDING

Page 2: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC.

LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ

LIÊN KẾT ION

LIÊN KẾT KIM LOẠI

LIÊN KẾT VAN DER WAALS

LIÊN KẾT HYDRO

Page 3: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC

Một số đặc trưng liên kết

Bản chất của liên kết

Các loại liên kết

Page 4: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Bản chất của liên kếtBản chất của liên kết

Electron hoá trị - ns(s), nsnp(p) , (n-1)dns(d),

(n-2)f(n-1)dns(f)

Liên kết hoá học có bản chất điện (lực hút)

Page 5: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Một số đặc trưng liên kết

Độ dài liên kết

Góc hóa trị

Bậc liên kết

Năng lượng liên kết

Đường cong thế năng

Page 6: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 7: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Đường cong thế năngĐường cong thế năng Độ bền liên kết EĐộ bền liên kết Elklk=436kJ/mol=436kJ/mol

Chiều dài liên kết d(HChiều dài liên kết d(H22)= 74pm)= 74pm

Page 8: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Độ dài liên kết ( Bond Length)

• Là khoảng cách giữa hai hạt nhân cuả hai nguyên tử tạo liên kết.

Page 9: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 10: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Chiều dài liên kết phụ thuộc vào bán kính nguyên tử tạo liên kết

H—FH—F

H—ClH—Cl

H—IH—I

Page 11: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Chiều dài liên kết phụ thuộc vào bậc liên kết

Page 12: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Năng lượng liên kết H2(k) H(k) + H(k) ΔH= Elk

Page 13: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 14: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Bậc liên kếtBậc liên kết

• Là số liên kết tạo thành giữa hai nguyên tử tham gia liên kết.

AcrylonitrileAcrylonitrile

Single bondSingle bondDouble bondDouble bond

Triple Triple bondbond

Page 15: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

.

NO2- có 1 liên k t ế π khô ng nh chđị ỗ

Bậc liên kếtBậc liên kết = 1.5 = 1.5

O O O O

N••

••••

••••

••••••••••

••••

••N

Page 16: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết dlk(pm) Elk (kJ/mol)

C- C 154 346 C=C 134 610 CΞ C 120 835 N-N 145 163 N=N 123 418 N Ξ N 110 945

Bậc liên kết càng lớn thì liên kết càng bền và Bậc liên kết càng lớn thì liên kết càng bền và chiều dài liên kết càng ngắnchiều dài liên kết càng ngắn..

Page 17: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Góc hóa trịGóc hóa trị(AB(ABnn n n≥2 )≥2 )

Page 18: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên k t ế Bậc lk Chiều dài lk Elk

HO—OH

O=O

11 142 pm142 pm 210 kJ/mol210 kJ/mol

22 121121 498 498 kJ/molkJ/mol

1.51.5 128 128 ??

Năng lượng liên kết

O O•••••••

••

••O

••

Page 19: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Các loại liên kếtCác loại liên kết

• Liên kết cộng hoá trị theo cơ học lượng tửLiên kết cộng hoá trị theo cơ học lượng tử

• Liên kết ionLiên kết ion

• Liên kết kim loạiLiên kết kim loại

• Liên kết VanderwaalsLiên kết Vanderwaals

• Liên kết HydroLiên kết Hydro

Page 20: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Atomic OrbitalsAtomic Orbitals MoleculesMolecules

LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEO LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ

Page 21: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

MOLECULAR ORBITAL MOLECULAR ORBITAL THEORYTHEORY — — Robert Robert Mullikan (1896-1986)Mullikan (1896-1986)

THUYẾT MOTHUYẾT MO

Two Theories of BondingTwo Theories of Bonding

Phương pháp orbital phân tử (MO)Phương pháp orbital phân tử (MO)

Page 22: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Two Theories of BondingTwo Theories of Bonding

• VALENCE BOND THEORYVALENCE BOND THEORY — Linus Pauling— Linus Pauling

THUYẾT VBTHUYẾT VBPhương pháp liên kết hóa trị (VB)Phương pháp liên kết hóa trị (VB)

Page 23: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Phương pháp liên kết hóa trị (VB)Phương pháp liên kết hóa trị (VB)

Quan niệm về liên kết cộng hóa trị theo

phương pháp VB

Các loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kết

Các tính chất của liên kết cộng hóa trị

Page 24: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

1 2

a b

Phương trình sóng Schrodinger:

Khi 2 ngtử H ở xa nhau đủ để cho sự tương tác chưa xảy ra

Hàm sóng mô tả chuyển động đồng thời cuả hai electron

Khi 2 ngtử H tiến lại gần nhau, một cách gần đúng

Bài toán phân tử H 2

( ) 0VEh

m8

zyx 2

2

2

2

2

2

2

2

=Ψ−π+∂

Ψ∂+∂

Ψ∂+∂

Ψ∂

2b

2

1b

2

2a

2

1a

2

12

2

ab

2

r

e

r

e

r

e

r

e

r

e

r

eV −−−−+=

1ar1a e

1 −

π=Ψ 2br

2b e1 −

π=Ψ

1b2a22b1a1H cc2

ΨΨ+ΨΨ=Ψ

2b1a1H .

2ψψ=ψ 1b2a

2H .

2ψψ=ψ

Page 25: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

E0

Ψa

Ψs

rab

E

↑↑

↑↓

-Giải pt được 2 nghiệm: c1 = c2 = CS c1 = - c2 = CA

Hàm đối xứng (↑↓)

Hàm bất đối xứng(↑↑)

( )1b2a2b1aSS C ΨΨ+ΨΨ=Ψ

( )1b2a2b1aAA C ΨΨ−ΨΨ=Ψ

Page 26: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 27: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Luận điểm cơ bản cuả thuyết VBLuận điểm cơ bản cuả thuyết VB

Lk cht cơ sở trên cặp e ↑↓(pp cặp e định chỗ - lk 2e 2tâm)

Lk cht được hình thành do sự che phủ của các AO hóa trị

(che phủ dương )

Page 28: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Luận điểm cơ bản cuả thuyết VBLuận điểm cơ bản cuả thuyết VB

Điều kiện tạo lk cht bền: Các AO có năng lượng xấp xỉ nhau Các AO có mật độ e đủ lớn Các AO có cùng tính định hướng

Liên kết càng bền khi mật độ che phủ của các AO càng lớn

Biểu diễn lk cht như sau H : H hoặc H – H

Page 29: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Cơ chế ghép đôi (góp chung): +

→ Khả năng tạo lk được quyết định bởi số AO hóa

trị chứa e độc thân

•Chú ý: số e độc thân có thể tăng lên nhờ kích thích

nguyên tử C C*

Sự di chuyển điện tử trong quá trình kích thích

thường xảy ra trong cùng một lớp.

↑ ↓

↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

Cơ chế tạo liên kết cộng hóa trịCơ chế tạo liên kết cộng hóa trị

Page 30: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Cơ chế cho - nhậnCơ chế cho - nhậnCơ chế cho - nhận +

chất cho chất nhận

↑↓

Khả năng tạo lk được quyết định bởi số và số

AO trống có thể có khi ng tử ở trạng thái kích thích

Ví dụ O: 2s2 2p22p12p1 O*: 2s22p2 2p2 2p0

↑↓

Page 31: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

→ Khả năng tạo liên kết cht (theo cả hai cơ chế) được quyết định

bởi số AO hóa trị của nguyên tố:

- Các nguyên tố chu kỳ I có 1 AO hóa trị → tạo tối đa 1 lk cht

- Các nguyên tố chu kỳ II có 4 AO hóa trị → tạo tối đa 4 lk cht

- Các nguyên tố chu kỳ III có 9 AO hóa trị → tạo tối đa 9 lk cht

Liên kết cộng hóa trị có tính bão hòa

Page 32: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Ví dụ

Hãy cho biết trong số các phân tử và ion sau cấu tử nào có khả năng tồn tại.

NH2- , NH3, NH4

+ ,NH52+,SF4, CCl4

CCl5 , PCl5, SF6 , CCl6, IF5 , BF5

Page 33: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Tính chất của liên kết cộng hóa trịTính chất của liên kết cộng hóa trị

Tính bão hòa

số liên kết CHTcực đại = số AO hóa trị của nguyên tố.

Tính định hướng

Tính có cực và không cực

Page 34: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Sự phân cực của liên kết cộng hoá trị

F – F H – Cl Na Cl

χF = χF χ H < χ Cl χ Na << χ Cl

Lk cht đồng cực lk cht có cực Lk ion

Hδ + → Clδ -

Cl bị phân cực âm

H bị phân cực dương

Page 35: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

S phân c c cu lk c ng hó a trự ự ả ộ ịS phân c c cu lk c ng hó a trự ự ả ộ ịLiên k t nào phân c c m nh h n?ế ự ạ ơLiên k t nào phân c c m nh h n?ế ự ạ ơ O—HO—H O—FO—F

χχ 3.5 - 2.13.5 - 2.1 3.5 - 4.0 3.5 - 4.0

∆∆ 1.41.4 0.5 0.5

OH phân c c m nh h n OFự ạ ơOH phân c c m nh h n OFự ạ ơ

S phân c c ng c chi uự ự ượ ềS phân c c ng c chi uự ự ượ ề

O H+δ-δ

O F+δ -δ

O H+δ-δ

O F+δ -δ

Page 36: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Các loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kếtCác loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kết

Chú ý: các vùng xen phủ phải cùng dấu

Page 37: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết Sigma (σ)

– Các AO che phủ dọc theo trục liên kết– Nhận trục liên kết làm trục đối xứng.– Liên kết σ không làm cản trở sự quay tự do

cuả các nguyên tử quanh trục liên kết– Độ bền σ(ns-ns) < σ(ns-np) < σ(np-np)

Page 38: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Sự hình thành liên kết Sự hình thành liên kết σσ

Two s Two s orbitals orbitals overlapoverlap

Two p Two p orbitals orbitals overlapoverlap

Page 39: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết Pi (π)

• Hai AO che phủ ở hai phía cuả trục liên kết.

• Có mặt phẳng phản xứng chứa trục liên kết.

Page 40: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết π

• Các nguyên tử thuộc chu kỳ 2 có khả năng tạo lk π p-p

• Các nguyên tố thuộc chu kỳ 3 trở đi chỉ có khả năng hình thành liên kết π p-d hoặc π d-d

• Số liên kết π(ghép đôi)= (số oxh)nttt – số lkσ

Page 41: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết đơn Liên kết đơn luôn luôn là liên kết σ

Page 42: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết bội

Trong liên kết bội thì sẽ có 1 liên kết σ phần còn lại sẽ là các liên kết π

Page 43: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết π không định chỗ

cặp electron liên kết không thuộc hẳn về một cặp nguyên tử nào cả mà phân bố đồng đều cho một số hạt nhân nguyên tử kế cận.

Page 44: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết δ

Liên kết δ được tạo thành khi hai AOd che phủ bằng tất cả bốn cánh. Liên kết δ thường gặp trong phức chất của kim loại chuyển tiếp hoặc một số hợp chất của các nguyên tố thuộc chu kỳ 3.

Page 45: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

The d orbitals of the delta bond

Page 46: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Bậc liên kết

Bậc liên kết = 1+số lkπdc+số lk πkdc/sốcặpngtử

Bậc liên kết có thể là số lẽ khi có mặt liên kết π không định chỗ

Page 47: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Bonding in H2S

Page 48: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Vì sao góc hóa trị không là 900 ?

Page 49: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

THUYẾT SỨC ĐẨY CẶP ĐIỆN TỬ HÓA TRỊTHUYẾT SỨC ĐẨY CẶP ĐIỆN TỬ HÓA TRỊ Valence shell electron pair repulsion(VSEPR )

• Trong phân tử cộng hoá trị ABn các cặp điện tử hóa trị liên kết (σ) và cặp điện tử hoá trị tự do cuả A (nếu có) phải xa nhau ở mức tối đa sao cho lực đẩy giữa các cặp electron đó có giá trị nhỏ nhất.

Page 50: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 51: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Định hướng trong không gian cuả các cặp e liên kết(σ) hoặc e tự do quanh A

2 charge clouds, linear

3 charge clouds, trigonal planar

4 charge clouds, tetrahedral

5 charge clouds, trigonal bipyramidal

6 charge clouds, Octahedral

Page 52: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Số cặp e quanh A sẽ quyết định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm A .

Page 53: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hóa là gì ?

nguyên tử trung tâm A sử dụng các AO s,p,d,f..trong nội bộ nguyên tử đem pha trộn (tổ hợp tuyến tính) với nhau để tạo thành các AO lai hóa. Các AO lai hóa này sẽ tham gia tạo lkσ với B hoặc chứa điện tử tự do của A.

Page 54: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Đặc điểm các AO lai hóa

Số cặp e(td+lkσ)quanh A =Số AO tham gia lai hoá =số AO lai hoá. AB2 , số cặp e quanh A = 2 → A lai hóa sp , 2AO lh sp

Phân bố đối xứng với nhau trong không gian

Các AO lai hoá có mức năng lượng bằng nhau

Page 55: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Các AO lai hóa có kích thước hình dạng giống nhau, mật độ electron dồn về một phía.

→Các AO lai hóa cuả A tạo lkσ với B bền hơn so với AO không lai hóa

Page 56: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Điều kiện để lai hóa bền

• Năng lượng của các AO tham gia lai hóa xấp

xỉ nhau

• Mật độ e của các AO tham gia lai hóa đủ lớn

• Mức độ che phủ cuả các AO phải cao

Page 57: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Trong một chu kỳ: ∆Ens - np ↑ nên khả năng Lai Hóa ↓Li Be B C N O F Ne

∆E2p – 2s1,9 2,8 5,7 8,1 11,4 18,9 22,6 26,8

Trong một phân nhóm chính: r ↑ → khả năng LH ↓

Page 58: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Số cặp e quanh A = số cặp etd + số cặp elkσ

= 2 →A:sp

= 3 →A:sp2

= 4 →A:sp3

= 5 →A:sp3d

= 6 →A:sp3d2

Số cặp e quanh A= { (∑eht )ABn -8(2)n}+n

n ≥ 2 A không là các kl chuyển tiếp

Page 59: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hóa sp• Số cặp e quanh A= 2 → A ở trạng thái lai hóa SP

• AB2 dạng thẳng góc lk 1800

linear

Page 60: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

LAI HOÁ SPLAI HOÁ SP

Page 61: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hóa spLai hóa sp

Page 62: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

BeCl2 (AB2) số cặp e quanh Be= ½(16 – 8.2)+2=0+2=2→sp

1s 2s 2p

Be ↑↓ ↑↓

1s sp hybrid 2p

⇒ ↑↓ ↑ ↑

Page 63: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hóa sp2 Số cặp e quanh A= 3 → A ở trạng thái lai hóa SP2

AB3,AB2E - góc hóa trị 1200

trigonal planar

Page 64: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

LAI HÓA SPLAI HÓA SP22

Page 65: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hóa spLai hóa sp22

Page 66: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

BF3 (AB3)số cặp e quanh B= ½(24-8.3)+3=0+3=3→sp2

1s 2s 2p

B ↑↓ ↑↓ ↑ 1s BA AO LAI HÓA sp2

⇒ ↑↓ ↑ ↑ ↑

Page 67: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hóa sp3 Số cặp e quanh A= 4 → A ở trạng thái lai hóa SP3

AB4, AB3E, AB2E2 - góc hóa trị 109028’

tetrahedral

Page 68: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

LAI HÓA SPLAI HÓA SP33

Page 69: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 70: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

CH4 (AB4)số cặp e quanh C= ½(8-2.4)+4=0+4=4→sp3

2s 2pC [He] ↑↓ ↑ ↑ .

Bốn AO LAI HÓA sp3

⇒ ↑ ↑ ↑ ↑ .

Page 71: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 72: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

NH3 (AB3E)

số cặp e quanh N=1/2(8-2.3)+3=1+3=4→sp3

2s2 2p3

N [He] ↑↓ ↑ ↑ ↑

BỐN AO LAI HÓA sp3 ⇒ ↑↓ ↑ ↑ ↑

Page 73: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

NH3

Page 74: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 75: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

H2O (AB2E2)số cặp e quanh O = ½(8-2.2)+2=2+2=4→sp3

2s2 2p4

O [He] ↑↓ ↑↓ ↑ ↑BỐN AO LAI HÓA sp3

⇒ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑

Page 76: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

2elk↔2elk

Lực đẩy

2etd↔2etd

Lực đẩy

2etd↔2elk

Lực đẩy> >

Ảnh hưởng của cặp điện tử tự doẢnh hưởng của cặp điện tử tự do

Page 77: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

AB5

trigonal bipyramidal

Page 78: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hoá spLai hoá sp33dd

Page 79: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hoá spLai hoá sp33ddPF5 P [Ne]3s23p33d0 → P* [Ne] 3s23p33d1

Page 80: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 81: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

ABAB66 Lai hóa sp Lai hóa sp33dd22

octahedral

Page 82: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hóa spLai hóa sp33dd22

Page 83: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Lai hoá sp3d2

SF6 S:[Ne] 3s23p4 → S* :[Ne] 3S13p33d2

Page 84: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

VSEPR

linear trigonal planar tetrahedral

trigonal bipyramidal octahedral

Page 85: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

VSEPR

linear trigonal planar tetrahedral

trigonal bipyramidal octahedral

Cl ClBe BF3 CH4

PCl5 SF6

Page 86: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại ptử

Số cặp e liên kết

Số cặpe tự do Sự định hướng

của cặp eHình học phân tử

VSEPR

AB3 3 0Tam giác

phẳngTam giác

phẳng

AB2E 2 1Tam giác

phẳnggóc

Page 87: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại p tử

Số cặpElectronLiên kết

Số cặpElectronTự do

Sự định hướngCác cặp e

Hình học Phân tử

VSEPR

AB3E 3 1

AB4 4 0 Tứ diện Tứ diện

Tứ diệnTháp tam

giác

Page 88: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại ptử

Số cặpElectron Liên kết

Số cặpElectron

Tự doSự địnhhướng

Các cặp eHình học Phân tử

VSEPR

AB4 4 0 Tứ diện Tứ diện

AB3E 3 1 Tứ diệnTháp tam

giác

AB2E2 2 2 Tứ diện Góc

H

O

H

Page 89: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại ptử

Số cặpElectron Liên kết

Số cặpElectronTự do

Sự định hướngCác cặp e

Hình họcPhân tử

VSEPR

AB5 5 0Lưỡng tháp

Tam giácLưỡng thápTam giác

AB4E 4 1Lưỡng tháp

tam giácTứ diện

Lệch

Page 90: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại p tử

Số cặpElectronLiên kết

Số cặp ElectronTự do

Sự định hướngCác cặp e

Hình học Phân tử

VSEPR

AB5 5 0Lưỡng thápTam giác

Lưỡng thápTam giác

AB4E 4 1Lưỡngtháp tam giác

Tứ diệnLệch

AB3E2 3 2 Lưỡng thápTam giác

Chữ T

ClF

F

F

Page 91: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại ph tử

Số cặpElectronLiên kết

Số cặp ElectronTự do

Sự định hướngCác cặp e

Hình học phân tử

VSEPR

AB5 5 0LưỡngthápTam giác

Lưỡng thápTam giác

AB4E 4 1LưỡngthápTam giác

Tứ diệnLệch

AB3E2 3 2LưỡngthápTam giác

Chữ T

AB2E3 2 3LưỡngthápTam giác Dạngthẳng

I

I

I

Page 92: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại ph tử

Số cặpElectronLiên kết

Số cặpElectronTự do

Sự định hướng Các cặp e

Hình họcPhân tử

VSEPR

AB6 6 0 Bát diệnBát diện

AB5E 5 1 Bát diệnTháp vuông

Br

F F

FF

F

Page 93: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Loại ph tử

Số cặpElectronLiên kết

Số cặp ElectronTự do

Sự định hướngCác cặp e

Hình học phân tử

VSEPR

AB6 6 0 Bát diệnBát diện

AB5E 5 1 Bát diện Tháp vuông

AB4E2 4 2 Bát diện Vuông phẳng

Xe

F F

FF

Page 94: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

CC22HH44

HH22C=CHC=CH22

Page 95: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 96: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

C2H4

Page 97: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

C2H2

HC≡CH

Page 98: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 99: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

C2H2

EOS

Page 100: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Liên kết Liên kết ππ không định chỗ không định chỗ CC66HH66

Page 101: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Bậc liên kết C-C = 1+3/6=1,5

Page 102: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Tính chất điện cuả phân tử

• Sự định hướng cuả các phân tử có cực trong điện trường

Page 103: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Tại sao các hợp Tại sao các hợp chất ion tan được chất ion tan được

trong nước?trong nước?

WaterWaterBoiling point Boiling point

= 100 ˚C= 100 ˚C

MethaneMethaneBoiling point Boiling point

= -161 ˚C= -161 ˚C

Tại sao nước và metan có nhiệt độ Tại sao nước và metan có nhiệt độ sôi rất khác biệt nhau?sôi rất khác biệt nhau?

Page 104: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Phân tử cht có cực và không cực

Page 105: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Momen lưỡng cực và phân tử cht có cực

H F

electron richregion

electron poorregion

δ+ δ−

Momen lưỡng cực µ = δ x l

δ Điện tích [đơn vị tĩnh điện] l khoảng cách giữa hai điện tích[cm]

1 D = 3.36 x 10-30 C m = 10-18 đvtđ.cm

Page 106: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Momen lưỡng cực phân tử

HCl••

••

+δ -δ••HCl

••

••

+δ -δ••

Page 107: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

• Momen lưỡng cực cuả phân tử là tổng vectơ momen lưỡng cực cuả các liên kết và cặp electron hoá trị tự do trong các AO lai hóa có trong phân tử.

Page 108: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Page 109: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Carbon DioxideCarbon Dioxide• Ptử COPtử CO22 không không

cực mặc dù liên cực mặc dù liên kết CO có cực.kết CO có cực.

• COCO2 2 có cấu tạo có cấu tạo đối xứng .đối xứng .

•• O OC

•• ••

••

•• O OC

•• ••

••

+1.5+1.5 -0.75-0.75-0.75-0.75

Nguyên tử C Nguyên tử C trong ptử COtrong ptử CO22 bị phân cực bị phân cực dương nên pứ dương nên pứ với Hvới H22O tạo O tạo thành Hthành H22COCO33

Nguyên tử C Nguyên tử C trong ptử COtrong ptử CO22 bị phân cực bị phân cực dương nên pứ dương nên pứ với Hvới H22O tạo O tạo thành Hthành H22COCO33

Page 110: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Phân t cht nào có c c và không có c c?ử ự ựPhân t cht nào có c c và không có c c?ử ự ự

So sánh giữa CO2 và H2O, phân tử nào có cực ?

Page 111: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Trong số các phân tử sau đây, phân tử nào có momen lưỡng cực?H2O, CO2, SO2, và CH4

O HH

Có momen lưỡng cựcPhân tử có cực

SO

O

CO O

Không có momen lưỡng cực Phân tử không cực

Có momen lưỡng cực Phân tử có cực

C

H

H

HH

Không có momen lưỡng cựcPhân tử không cực

Page 112: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Một phân tử cộng hóa trị có cực khi

liên kết cộng hóa trị có cựcliên kết cộng hóa trị có cực

cấu taọ phân tử không đối xứngcấu taọ phân tử không đối xứng

Page 113: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Tất cả các phân tử cht này đều không cựcTất cả các phân tử cht này đều không cực

Page 114: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Có c c hay không c c?ự ựCó c c hay không c c?ự ựBF3, Cl2CO, và NH3.

Page 115: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Phân t không c c,BFử ựPhân t không c c,BFử ự 33 F

F FB

Nguyên tử B Nguyên tử B bị phân cực bị phân cực dương và dương và nguyên tử Fbị nguyên tử Fbị phân cực âm.phân cực âm.

Liên kết B—F trong ptử BFLiên kết B—F trong ptử BF3 3 là là

có cực.có cực.Liên kết B—F trong ptử BFLiên kết B—F trong ptử BF3 3 là là

có cực.có cực.Nhưng phân tử có cấu tạo đối Nhưng phân tử có cấu tạo đối xứng nên không cực.xứng nên không cực.

Nhưng phân tử có cấu tạo đối Nhưng phân tử có cấu tạo đối xứng nên không cực.xứng nên không cực.

Page 116: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

HBFHBF22

B bị phân cực B bị phân cực dương nhưng dương nhưng H & F bị phân H & F bị phân cực âm.cực âm.

H

F FB

Liên kết B—F và B—H trong Liên kết B—F và B—H trong HBFHBF22 là có cực. Nhưng do ptử là có cực. Nhưng do ptử

không đối xứng nên có cực.không đối xứng nên có cực.

Liên kết B—F và B—H trong Liên kết B—F và B—H trong HBFHBF22 là có cực. Nhưng do ptử là có cực. Nhưng do ptử

không đối xứng nên có cực.không đối xứng nên có cực.

Page 117: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

CH2Cl2 có momen lưỡng cực hay không ?

Page 118: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

CHCH44 … CCl … CCl44Có cực hay không cực?Có cực hay không cực?

• Only CH4 and CCl4 are NOT polar. These are the only two molecules that are “symmetrical.”

Page 119: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

• Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liên Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liên kết C—H. kết C—H.

• Do cả hai liên kết C—F ở cùng một Do cả hai liên kết C—F ở cùng một phía ,phía ,phân tử có cựcphân tử có cực..

Page 120: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

• Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liên Liên kết C—F phân cực mạnh hơn liên kếtkếtC—H. C—H.

• Do cả hai liên kết C—F nằm ở hai phía Do cả hai liên kết C—F nằm ở hai phía đối nhau , đối nhau , phân tử không phân cựcphân tử không phân cực

Page 121: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Dipole MomentsDipole MomentsMomen l ng c cưỡ ựMomen l ng c cưỡ ự

Page 122: Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử

Tính chất từ của phân tửTính chất từ của phân tử

- chất thuận từ (Paramagnetic)- chất thuận từ (Paramagnetic):: chất có chất có electron độc thân .Chất này khi đặt trong từ trường electron độc thân .Chất này khi đặt trong từ trường sẽ bị nam châm hút.sẽ bị nam châm hút.

- Chất nghịch từ (Diamagnetic)- Chất nghịch từ (Diamagnetic):chất không có :chất không có điện tử độc thân .Chất này khi đặt trong từ trường điện tử độc thân .Chất này khi đặt trong từ trường sẽ bị đẩy.sẽ bị đẩy.