Bài giảng Các lý thuyết liên kết hóa học

Chào mừng quí thầy cô và các bạn đến tham dự buổi báo cáo chuyên đề hôm nay12/04/2010G_force 4 Designer: Mr D 1Các lý thuyết liên kết hóa họcLIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEO LEWIS(1916) Là loại liên kết được hình thành bằng cách đưa ra electron hoá trị của mình để tạo thành 1, 2, 3 cặp electron chung giữa 2 nguyên tử Như vậy liên kết cộng hoá trị là loại liên kết bằng cặp eletron chung, cặp electron chung được gọi là cặp electron liên kết Khi tạo thành liên kết, các nguyên tử tham gia liên kết có 8(hoặc 2)electron ở lớp ngoài cùng tương tự nguyên tử khí hiếm Các electron không tham gia tạo thành liên kết cộng hoá trị được gọi là các electron không liên kết Khi hai nguyên tử liên kết với nhau bằng 1 cặp electron chung ta có liên kết đơn, 2 cặp e chung là liên kết đôi, 3 cặp e là liên kết 3 Số liên kết giữa 2 nguyên tử gọi là bậc liên kết12/04/20102G_force 4 Designer: Mr D Lưu ý: Tuỳ theo hợp chất cụ thể mà liên kết cộng hoá trị có thể là ● Liên kết cộng hoá trị không có cực: e chung nằm giữa ● Liên kết cộng hoá trị có cực: e chung lệch về phía ntử có ĐÂĐ mạnh hơn ● Liên kết cộng hoá trị cho nhận: là loại liên kết mà cặp e dùng chung do một nguyên tử đóng góp12/04/20103G_force 4 Designer: Mr D H2,Cl2:HCl: 12/04/20104G_force 4 Designer: Mr D Qui tắc bát tửHHHF++OFHHOH2OHHFMột số ví dụ khác: 12/04/20105G_force 4 Designer: Mr D H·· H+® Cl Cl· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·H2:or H HCl2:Cl· ·· ·· ··Cl· ·· ·· ··+or Cl Cl· ·· ·· ·· ·· ·· ·® H HLiên kếtelectrons electrons không liên kếtCOCl2Cl C ClO· ·· ·· ·· ·· ·HF:H F· ·· ·· ·· · H F· ·· ·· ·H N HH· ·· ·· ·· · H N HH· ·NH3:12/04/20106G_force 4 Designer: Mr D Nguyên tử có thể dùng chung 4 electron tạo thành liên kết đôi hoặc 6 electron liên kết ba.O2:=O O· ·· ·· ·· ·N2:· ·· ·N NTHUYẾT SỨC ĐẨY CẶP ĐIỆN TỬ HÓA TRỊCác cặp e vỏ hóa trị được phân bố cách nhau tới mức xa nhất có thể được để lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất.Có sự không tương đương:KLK-KLK>KLK-LK>LK-LKKQ: Cặp e không liên kết chiếm khoảng không gian rộng hơn so với cặp e liên kết 12/04/20107G_force 4 Designer: Mr D 12/04/20108G_force 4 Designer: Mr D   12/04/20109G_force 4 Designer: Mr D Dạng HH của phân tử (A là ntử ttâm, X số liên kết và E là cặp e không lkAX3: tam giác phẳngAX3E2: chữ TBF3, CO32-, NO3-, SO3AX3E: kim tự tháp 3 góc (chóp)NH3, PCl3ClF3, BrF3AX4: tứ diệnCH4, PO43-, SO42-, ClO4-X A X12/04/201010G_force 4 Designer: Mr D AX 4E1: bập bênh, tứ diện biến dạngAX5: kim tự tháp đôi 3 gócSF4, IF4+, XeO2F2AX4E2: vuông phẳngXeF4, ICl4-PCl5AX5E1: kim tự tháp vuôngClF5, BrF5, XeOF412/04/201011G_force 4 Designer: Mr D AX6: bát diệnAX7: kim tự tháp đôi 5 gócSF6AX6E1: kim tự tháp 5 gócXeF6IF712/04/201012G_force 4 Designer: Mr D Ñoä AÂm ñieän	Ñoä phaân cöïc cuûa lieân keát ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo söï khaùc bieät ÑOÄ AÂM ÑIEÄN giöõa hai nguyeân töû taïo lieân keát.	Thang ñoä aâm ñieän thoâng duïng do Pauling ñeà nghò.1901–94Nobel Hoùa hoïc : 1954Nobel Hoøa Bình : 1962NHẬN XÉT: Cặp e ghép đôi mạnh hơn cặp e độc thân. Nguyên tử có độ âm điện lớn sẽ hút các e lk về phía mình làm giảm td đẩy của các e này nên góc lk hẹp bớt.Nguyên tử trung tâm có độ âm điện nhỏ, cặp e lk ở xa nguyên tử trung tâm làm lực đẩy cặp e này giảm góc lk.Liên kết bội có lực đẩy mạnh hơn lk đơn nên làm biến dạng chút ít góc liên kết. 12/04/201013G_force 4 Designer: Mr D Theo thuyết LEWIS thì oxi có CT như sau: Thực nghiệm xác định được oxi là chất thuận từ Tuy nhiên theo cấu trúc LEWIS thì oxi không có e độc thânVậy chúng ta có thể giải thích tính thuận từ của oxi như thế nào?12/04/201014G_force 4 Designer: Mr D O2:=O O· ·· ·· ·· ·Oxi lỏng bị từ trường húthai thuyết có thể giải thích hợp lý là thuyết liên kết hóa trị (VB) và thuyết obitan phân tử Liên kết cộng hoá trị hình thành do sự ghép đôi của 2e có spin trái dấu và thuộc về 2 nguyên tử tham gia tương tác. Vì vậy liên kết cộng hoá trị được gọi là liên kết hai electron-hai tâm và phương pháp VB được gọi là phương pháp cặp electron định chổ Lk cộng hoá trị được hình thành do xen phủ giữa 2 orbital nguyên tử hoá trị và thuộc về 2 nguyên tử tương tác Liên kết cộng hoá trị càng bền khi mức độ che phủ của các orbital nguyên tử càng lớn12/04/201015G_force 4 Designer: Mr D VÍ DỤ: 12/04/201016G_force 4 Designer: Mr D THUYẾT OBITAN PHÂN TỬ (MO)LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN: Trong phân tử, tính độc lập của các nguyên tử không còn tồn tại mà là một tổ hợp thống nhất bao gồm các hạt nhân nguyên tử và các e của các nguyên tử tạo thành phân tử, trong đó mỗi e chuyển động trong trường tác dụng của các hạt nhân và các e còn lại. Hay nói cách khác phân tử có thể coi là nguyên tử đa nhân phức tạp. Là sự tổ hợp tuyến tính các AO hóa trị, Sự tổ hợp nAO sẽ dẫn đến sự hình thành nMO.12/04/201017G_force 4 Designer: Mr D Việc điền các e vào MO tuân theo nguyên lý bền vững, nguyên lý Pauli, quy tác Hund tương tự như AO.Cứ n AO tổ hơp lại cho n MO. Các AO được sử dụng tổ hợp phải thỏa mãn các điều kiện sau: + Có E gần bằng nhau + Có mức độ che phủ đáng kể + Có tính đối xứng giống nhau đối với trục nối hai hạt nhân nguyên tử12/04/201018G_force 4 Designer: Mr D GIẢN ĐỒ MO 12/04/201019G_force 4 Designer: Mr D  12/04/201020G_force 4 Designer: Mr D  12/04/201021G_force 4 Designer: Mr D BẬT LIÊN KẾT 12/04/201022G_force 4 Designer: Mr D   Độ bền liên kết: lk ba>lk đôi>lk đơnđộ dài liên kết: lk đơn>lk đôi>lk baBÀI THUYẾT TRÌNH ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC, G-4 MONG BÀI BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NÀY GIÚP CÁC BẠN HIỂU THÊM VỀ CHƯƠNG LIÊN KẾT HÓA HỌC 12/04/201023G_force 4 Designer: Mr D