Bài giảng Chương II: Liên kết hóa học
Truc chính của 3 orbital lai hoá sp2 nằm trong một mặt phẳng và tạo với nhau từng đôi một một góc 1200. Còn một orbital không lai hoá (thuần khiết) nằm thẳng góc với mặt phẳng của các orbital lai hoá
Gilbert Newton LewisAmerican chemist, Nobel Prize(1875-1946)Walther KosselGerman chemist(1888-1956)CHƯƠNG II: LIÊN KẾT HÓA HỌCTheá giôùi caàn söï lieân keátHClCO2NH3CH4Các nguyên tử cần sự liên kết1. Quy t¾c b¸t tö (octet) Khi t¹o liªn kÕt hãa häc, c¸c nguyªn tö cã xu híng ®¹t ®Õn cÊu h×nh líp ngoµi cïng bÒn v÷ng cña nguyªn tö khÝ tr¬ víi 8e. C¸c trêng hîp kh«ng tu©n theo quy t¾c octetII. C¸c d¹ng liªn kÕt hãa häc* Liªn kÕt céng hãa trÞ* Liªn kÕt ion* Liªn kÕt kim lo¹i* Liªn kÕt vandecvanIII. §Æc trng c¬ b¶n cña liªn kÕt hãa häc1. N¨ng lîng liªn kÕt * Kh¸i niÖm: N¨ng lîng liªn kÕt cña mét liªn kÕt A-B lµ n¨ng lîng võa ®ñ ®Ó ph¸ vë liªn kÕt ®ã (trong nh÷ng ®iÒu kiÖn x¸c ®Þnh)* KÝ hiÖu: EA-B hay EAB* §¬n vÞ: kJ/mol hoÆc J/mol* Quy íc vÒ dÊu n¨ng lîng CÇn cung cÊp cho hÖ, dÊu + HÖ gi¶i phãng ra, dÊu –* Mèi quan hÖ gi÷a ®é dµi liªn kÕt vµ n¨ng lîng liªn kÕt2. §é dµi liªn kÕt* Kh¸i niÖm: §é dµi liªn kÕt lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai h¹t nh©n nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c©n b»ng* KÝ hiÖu: d* §¬n vÞ: A0Độ mạnh axitĐộ bền liên kết H-A (kJ/mol)IV. Liªn kÕt ion1. Kh¸i niÖm* Liªn kÕt ion lµ liªn kÕt ®îc h×nh thµnh do lùc hót tÜnh ®iÖn gi÷a c¸c ion mang ®iÖn tÝch tr¸i dÊu.* ThuyÕt c«xen: Trong ph¶n øng hãa häc x¸c ®Þnh, c¸c nguyªn tö cã xu híng thu thªm e hay nhêng bít e ®Ó ®¹t ®Õn cÊu h×nh bÒn v÷ng cña c¸c nguyªn tè khÝ tr¬ víi 8e. C¸c nguyªn tö ®ã trë thµnh ion, chóng hót nhau t¹o ra hîp chÊt cã liªn kÕt ion.E ~ Q (Na+) Q (Cl-)rE = Q (Na+) Q (Cl-)rkQ: điện tích của ionr: khoảng cách giữa tâm hai ion sau khi tạo liên kếtk: hằng số tỉ lệPhân tử ion NaCl bền hơn so với các ion Na+ và Cl- tồn tại riêng lẻ.Tinh thể ion:Ô mạng cơ sở của NaCl2. Mét sè ®Æc ®iÓm cña liªn kÕt ion vµ hîp chÊt ion* Kh«ng cã tÝnh chÊt ®inh híng vµ kh«ng cã tÝnh chÊt b·o hßa.* C¸c hîp chÊt ion khi kÕt tinh cho m¹ng tinh thÓ ion. C¸c hîp chÊt ion vµ tinh thÓ ion trung hßa vÒ ®iÖn. * ë tr¹ng th¸i nãng ch¶y vµ trong dung dÞch, c¸c hîp chÊt ion sÏ bÞ ph©n ly thµnh c¸c ion. Ph©n tö c¸c hîp chÊt ion chØ tån t¹i riªng biÖt ë nhiÖt ®é cao.IV. Liªn kÕt ion2. N¨ng lîng liªn kÕt ion2. N¨ng lîng liªn kÕt ionEAB = -IA + EB + IV. Liªn kÕt ionM (r) +12X2 (k)MX (r)M: kim loại kiềm, X: halogenH°M (k)Thăng hoaH°1 > 0X (k)H°2 > 0Đứt nốiIon hóaH°3 > 0M+ (k) +Anion hóaH°4X- (k)H°5 0Năng lượng mạng tinh thể (U): Là năng lượng cần thiết để tách hoàn toàn một mol hợp chất ion ở thể rắn thành các ion tự do ở thể hơi. Ý nghĩa của năng lượng mạng tinh thể: Cho biết độ bền, độ hòa tan và nhiều tính chất khác của hợp chất ion. Phân biệt với năng lượng tương tác E giữa hai ion: Năng lượng mạng tinh thể U cho biết độ bền của hợp chất ion còn năng lượng tương tác E giữa hai ion chỉ cho biết độ bền của một phân tử gồm hai ion.Năng lượng mạng tinh thể U tính theo chu trình Born-Haber:M (r) +12X2 (k)MX (r)M: kim loại kiềm, X: halogenH°M (k)Thăng hoaH°1 > 0X (k)H°2 > 0Đứt nốiIon hóaH°3 > 0M+ (k) +Anion hóaH°4X- (k)H°5 0H°1: năng lượng cần thiết để chuyển 1 mol M dạng rắn sang dạng hơi, năng lượng thăng hoaH°2: năng lượng cần thiết để cắt đứt liên kết 1/2 mol X2 thể khí tạo thành 1 mol nguyên tử X dạng hơi, tỉ lệ với năng lượng đứt nốiH°3: năng lượng cần thiết để ion hóa 1 mol M dạng hơi, năng lượng ion hóaH°3: năng lượng thu vào hay tỏa ra khi anion hóa 1 mol X dạng hơi, ái lực điện tửH°5: năng lượng phóng thích khi trong quá trình hình thành 1 mol tinh thể từ những ion riêng rẽ.H°: năng lượng thay đổi tổng cộng của cả phản ứngH° = H°1 + H°2 + H°3 + H°4 + H°5Hợp chấtU (kJ/mol)LiF1012LiCl828LiBr787LiI732NaCl788NaBr736NaI686KCl699KBr689KI632MgCl22527Na2O2570MgO3890Năng lượng mạng tinh thể U của một số hợp chất3. Sù ph©n cùc hãa ion* Kh¸i niÖm: HiÖn tîng khi c¸c ion ë gÇn nhau x¶y ra sù chuyÓn dÞch c¸c ®¸m m©y electron.* Quy luËt biÕn ®æi+-+Sù ph©n cùc hãa t¨ng dÇn trong mét ph©n nhãm-+-Các ion bị phân cực mạnh khi các e lớp ngoài liên kết yếu với hạt nhânBán kính ion càng nhỏ, điện tích ion càng lớn, cường độ điện trường càng lớn hiệu ứng gây cực hóa càng cao.Bán kính ion càng lớn, đám mây e càng linh động thì càng dễ bị phân cực4. ¶nh hëng cña sù ph©n cùc hãa ion ®Õn c¸c tÝnh chÊt cña c¸c chÊta. Sù thay ®æi tÝnh chÊt cña liªn kÕt ionb. ¶nh hëng ®Õn tÝnh hßa tan cña c¸c chÊtc. ¶nh hëng ®Õn tÝnh bªn nhiÖt cña c¸c ch©t tinh thÓd. ¶nh hëng ®Õn tÝnh quang häcHợp chất ionBán kính cation (pm)t° nóng chảyNaCl95800CuCl96422KCl133776AgCl126455CaCl299772CdCl297568Hợp chấtU (kJ/mol)Độ nóng chảy (°C)LiF1012845LiCl828610LiBr787550LiI732450NaCl788801NaBr736750NaI686662KCl699772KBr689735KI632680MgCl22527714Na2O25701275 (thăng hoa)MgO38902800V. Liªn kÕt céng hãa trÞ1. Kh¸i niÖm* Liªn kÕt céng hãa trÞ lµ liªn kÕt gi÷a c¸c nguyªn tö b»ng nh÷ng cÆp electron gãp chung.* ThuyÕt Liuyx¬: Trong ph©n tö ®îc t¹o ra tõ nguyªn tö c¸c nguyªn tè phi kim, liªn kÕt hãa häc gi÷a hai nguyªn tö ®îc thùc hiÖn bëi cÆp e dïng chung, nhê ®ã mçi nguyªn tö ®Òu cã ®îc cÊu h×nh líp ngoµi cïng bÒn v÷ng cña nguyªn tö khÝ tr¬ 8e.2. Ph©n lo¹i liªn kÕt céng hãa trÞLiªn kÕt céng hãa trÞ kh«ng ph©n cùc V. Liªn kÕt céng hãa trÞH2Cl2HCl:b. Liªn kÕt céng hãa trÞ ph©n cùc NHHH+HNHHHHBFFF+ FBFFFFc. Liªn kÕt cho nhËn3. §Æc trng cña liªn kÕt céng hãa trÞb. TÝnh b·o hßaa. TÝnh ®Þnh híngc. TÝnh sè nguyªnV. Liªn kÕt céng hãa trÞ4. N¨ng lîng liªn kÕt céng hãa trÞ: lµ n¨ng lîng gi¶i phãng ra trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh ph©n tö tõ c¸c nguyªn tö riªng rÏH2 (k) H (k) + H (k) H° = 436,4 kJCl2 (k) Cl (k) + Cl (k) H° = 242,7 kJ §èi víi ph©n tö nhiÒu nguyªn tö th× n¨ng lîng ®ã lµ n¨ng lîng liªn kÕt trung b×nhH2O (k) H (k) + OH (k) H° = 502 kJ OH (k) H (k) + O (k) H° = 427 kJLKH° (KJ/mol)LKH° (KJ/mol)LkH° (KJ/mol)LkH° (kJ/mol)LKH° (kJ/mol)H-H436,4H-Br366,1C=N615N-N193O-P502H-N393H-I298,3C N891N=N418O=S469H-O460C-H414C-O351N N941,4P-P197H-S368C-C347C=O745N-O176P=P489H-P326C=C620C-P263N-P209S-S268H-F568,2C C812C-S255O-O142S=S352HCl431,9C-N276C=S477O=O498,7F-F150,65. Sù ion hãa vµ sù ph©n ly liªn kÕt céng hãa trÞ* Kh¶ n¨ng tham gia ph¶n øng hãa häc cña c¸c ph©n tö (qu¸ tr×nh ph¸ vì liªn kÕt cò vµ t¹o thµnh liªn kÕt míi) phô thuéc vµo sù ph©n bè mËt ®é electron trong c¸c liªn kÕt vµ tÝnh dÔ dµng thay ®æi sù ph©n bè ®ã.V. Liªn kÕt céng hãa trÞ* Mèi liªn hÖ gi÷a liªn kÕt céng hãa trÞ vµ liªn kÕt ionLiªn kÕt ionLiªn kÕt CHTLiªn kÕt CHT ph©n cùcSù ph©n cùc hãa ionSù ion hãa liªn kÕt CHTVI. H×nh häc ph©n tö1. §Æc trng h×nh häc cña ph©n tö * §é dµi liªn kÕt * B¸n kÝnh liªn kÕt * Gãc liªn kÕt (gãc hãa trÞ): lµ gãc t¹o bëi hai nöa ®êng th¼ng xuÊt ph¸t tõ mét h¹n nh©n nguyªn tö ®i qua h¹t nh©n cña hai nguyªn tö liªn kÕt víi nguyªn tö ®ã.BCl3 tam giácNH3 hình chópTứ diện, CH4Đường thẳng- CO22. H×nh d¹ng mét sè lo¹i ph©n töVi. H×nh häc ph©n töLo¹i ph©n töD¹ng h×nh häcVÝ dôABth¼ngHClAB2th¼nggãcCO2H2OAB3ph¼ng tam gi¸cth¸p tam gi¸cBF3 (NO3-)NH3 (PH3)AB4tø diÖnvu«ng ph¼ngCH4 (SO42-)XeF43. ThuyÕt søc ®Èy cÆp ®iÖn tö hãa trÞ C¸c cÆp electron vá hãa trÞ ®îc ph©n bè c¸ch nhau tíi møc xa nhÊt cã thÓ ®îc ®Ó lùc ®Èy gi÷a chóng lµ nhá nhÊt CÆp e cha liªn kÕt > cÆp e liªn kÕtVI. h×nh häc ph©n tö Ph©n tö d¹ng: ABn Ph©n tö d¹ng: ABnEmAX3: tam giác phẳngAX3E2: chữ TBF3, CO32-, NO3-, SO3AX3E: kim tự tháp 3 góc (chóp)NH3, PCl3ClF3, BrF3AX4: tứ diệnCH4, PO43-, SO42-, ClO4-Phân tử, dạng cấu trúcĐịnh hướng các đôi điện tửCấu trúc phân tửVí dụAX 4E1: bập bênh, tứ diện biến dạngAX5: kim tự tháp đôi 3 gócSF4, IF4+, XeO2F2AX4E2: vuông phẳngXeF4, ICl4-PCl5AX5E1: kim tự tháp vuôngClF5, BrF5, XeOF4Phân tử, dạng cấu trúcĐịnh hướng các đôi điện tửCấu trúc phân tửVí dụAX6: bát diệnAX7: kim tự tháp đôi 5 gócSF6AX6E1: kim tự tháp 5 gócXeF6IF7Phân tử, dạng cấu trúcĐịnh hướng các đôi điện tửCấu trúc phân tửVí dụV. ThuyÕt liªn kÕt hãa trÞ (VB)1. ThuyÕt liªn kÕt hãa trÞ (thuyÕt VB)a. Nh÷ng luËn ®iÓm c¬ b¶n cña thuyÕt VB * Coi cÊu t¹o e cña c¸c nguyªn tö vÉn ®îc b¶o toµn khi h×nh thµnh ph©n tö. Hai AO hãa trÞ cña hai nguyªn tö xen phñ nhau to¹ thµnh LKHH th× vïng xen phñ ®ã lµ chung cho c¶ hai nguyªn tö. * Mçi LKHH gi÷a hai nguyªn tö ®îc ®¶m b¶o hai (e) cã spin ®èi song. * Sù xen phñ gi÷a 2AO cã 2e cña hai nguyªn tö cµng m¹nh th× liªn kÕt cµng bÒn.V. ThuyÕt liªn kÕt hãa trÞ (VB) – C¸c d¹ng l¹i hãab. S¬ lîc ph¬ng ph¸p Hail¬ - L¬n®¬n vµ bµi to¸n ph©n tö hi®ro M« h×nh cña hÖ Hµm sãng ф1= ψa(1) ψ b(2) ф2= ψ a(2) ψ b(1)ψ a(1), ψ b(2): lµ hµm obitan cña hai electron.1, 2 lµ to¹ ®é cña e1, e2 Ph¬ng tr×nh Sro®ing¬ĤΨ± = E Ψ± KÕt qu¶ gi¶i ph¬ng tr×nh += s = Cs( a(1). b(2) + a(2).b(1) ) (lµ hµm đối xứng) -= A = CA(a(1). b(2) - a(2).b(1)) (hµm phản đối xứng) Tổ hợp tuyến tính của hai hàm trên là nghiệm gần đúng mô tả trạng thái của hệ 2 e trong phân tửH2 = C1a(1). b(2) + C2a(2).b(1) Giải pt này, kết quả có 2 trường hợp C1=C2 và C1 = -C2V. ThuyÕt liªn kÕt hãa trÞ (VB) – C¸c d¹ng l¹i hãaTheo nguyên lý Pauli, ứng với hàm đối xứng ứng thì hàm spin phải phản đối xứng tức là 2 electron có spịn trái dấu (↑↓), còn hàm phản đối xứng thì ứng với hàm spin phải đối xứng, tức là 2 electron có spin cùng dấu (↑↑)Bình phương hàm cho biết mật độ xác suất tìm thấy electron:Kết quả cho thấy với hàm đối xứng có sự tăng mật độ electron ở khoảng giữa hai hạt nhân nguyên tử, còn trường hợp hàm phản đối xứng có sự giảm mật độ xác suất electron ở khoảng giữa hạt nhân hai nguyên tửV. ThuyÕt liªn kÕt hãa trÞ (VB) – C¸c d¹ng l¹i hãaSự tính toán về năng lượng cho thấy nếu hai e có spin trái dấu thì năng lượng của hệ giảm khi hai nguyên tử lại gần nhau, còn khi hai e cùng dấu thì năng lượng của hệ tăng lên khi hai e đến gần nhauV. ThuyÕt liªn kÕt hãa trÞ (VB) – C¸c d¹ng l¹i hãaPhân tử hidro theo Heitler -LondonLiªn kÕtPh¶n Liªn kÕtLiên kết sigma ma: Hình thành do sự xen phủ trục, tức là sự xen phủ xãy ra dọc theo trục liên kết giữa 2 nguyên tử Kí hiệu Các kiểu xen phủ : sự tạo liên kết σ,s-ss-pp-pp-dd-dLiên kết Liên kết : Hình thành do xen phủ bên, Kí hiệu xen phủ bên p + p Phân tử EtylenLiên kết Xen phủ bên p-p tạo liên kết piXen phủ bên p-d và d-d tạo liên kết 2. ThuyÕt l¹i hãa a. Kh¸i niÒm lai hãa b. Mét sè ®Æc ®iÓm c. Mét sè kiÓu lai hãaV. ThuyÕt liªn kÕt hãa trÞ (VB) – C¸c d¹ng l¹i hãa Ví dụ với C-Điều kiện lai hóa: chỉ xẩy ra khi 2 orbital có năng lượng gần giống nhauTrạng thái kích thích trạng thái lai hóaN¨ng lîng2s2p2sp3Lai hãa sp3Lai hãa sp3+ 1 orbital 2s + 3 orbitan 2p 4 orbital lai hoá đồng nhất gọi là trạng thái lai hoá sp3+ Nghĩa là obital này ¼ (23%) là bản chất s và ¾ (77 %) là bản chất p, Truc chính của 4 orbital lai hoá sp3 phân bố trong không gian dưới các góc bằng nhau 109028’ tạo nên hình tứ diện đều.Lai hãa sp3C¸c obitan lai hãa sp3Lai hoùa sp2 ñöôïc thöïc hieän do söï toå hôïp 1 orbital s vôùi 2 orbital p taïo thaønh 3 orbital lai hoùa sp2 phaân boá ñoái xöùng döôùi goùc 1200. Ví duï 1: Phaân töû BH3.B (Z = 5): 1s1 2s1 2p2Keát hôïp vôùi 3 ngtöû H 1s1HaHcHb132Lai hãa sp2Truc chính của 3 orbital lai hoá sp2 nằm trong một mặt phẳng và tạo với nhau từng đôi một một góc 1200. Còn một orbital không lai hoá (thuần khiết) nằm thẳng góc với mặt phẳng của các orbital lai hoá H×nh d¹ng Lai hãa sp2C¸c obitan Lai hãa sp2Phân tử BF3Phân tử etylenLai hoùa sp (lai hoùa ñöôøng thaúng): söï toå hôïp 1 orbital s vôùi 1 orbital p (cuûa cuøng moät ngtöû) cho 2 orbital lai hoùa sp phaân boá ñoái xöùng coù cuøng truïc naèm treân moät ñöôøng thaúng döôùi goùc 1800Lai hãa spHai orbital lai hoá sp cùng nằm trên một trục thẳng, hai orbital 2p không lai hoá còn lại nằm trên hai mặt phẳng thẳng góc với nhau. .spVí duï 1: phaân töû BeH2Be (Z = 4) 1s2 2s2 2p0Khi phaûn öùng vôùi H, Be bò kích thích coù caáu hình 1s22s12p1Luùc naøy trong nguyeân töû Be xãûy ra söï lai hoùa giöõa orbital 2s vaø 2p ñeå taïo 2 orbital lai hoùa sp.phaân töû BeH2Ví duï 2: Phaân töû BeCl2. Be (Z = 4): 2s1 2p1 Cla (Z = 17): 3s2 3p5 Clb 3s2 3p5Phân tử axetylenLà sự tổ hợp của các AO: s, px, py ,pz và dZ2 tạo thành 5AO lai hoá có trục hướng về 5 đỉnh của một lưỡng chóp tam giácVí dụ phân tử PCl5, PF5Lai hãa sp3d vµ sp3d2Là sự tổ hợp của 1 AO s, 3 AO p và 2AO d tạo thành 6 AO lai hoá sp3d2= hướng về 6 đỉnh của một hình bát diệnThí dụ SCl6, , SF6 ,SiF6Lai hãa sp3d2Lai hãa sp3dDựa vào góc hoá trị - Nếu góc hoá trị ≈109028’ là lai hoá sp3 , - Nếu khi góc hoá trị ≈1200 là sp2Dựa vào tổng T của số liên kết σ và số cặp e tự do ở nguyên tử trung tâm ( T= số lk σ+ số cặp e tự do) + T = 2 → lai hoá sp + T = 3 → lai hoá sp2 + T = 4 → lai hoá sp3 + T = 5 → lai hoá sp3d + T = 6 → lai hoá sp3d2Dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâmVI. ThuyÕt obitan ph©n tö (MO)1. Mét sè luËn ®iÓm c¬ sëTrong 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 Phân tử có cấu trúc orbital như nguyên tử, nghĩa là trong phân tử các e được đặc trung bởi orbital phân tử MO tương ứng với hàm sóng xác định. Các MO được tạo thành từ sự tổ hợp tuyến tính ( tổ hợp cộng và trừ) của các AO. Trong AO, các e được đặc trưng bằng các số lượng tử và tương ứng với các AO có tên s, p, d, f thì trong MO e đặc trưng bởi bộ các số lượng tử và tương ứng với các MO có tên , ,,.VI. ThuyÕt obitan ph©n tö (MO)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 cac 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 tửVI. ThuyÕt obitan ph©n tö (MO)Chỉ các AO có tính đối xứng giống nhau mới có khả năng xen phủ với nhau tạo thành một MO liên kết hoặc phản liên kết tuỳ thuộc vào miền của chúng ở vùng xen phủ. Đối với các AO không có tính đối xứng nhau thì không xen phủ (S=0) khi đó ta có MO không liên kếtVI. ThuyÕt obitan ph©n tö (MO)2 AOs (A,B) 2 MOs (+,) + = N+(A + B) MO liên kết = N(A B) MO phản liên kếteHAHBRABrArB2. ThuyÕt MO víi ph©n tö ion H2+Về năng lượngTừ phương trình Ĥ = E , nhân 2 vế với rồi tích phân toàn không gian và từ điều kiện chuẩn hoá của hàm ta có kết quả + E+= α + β, + E-= α – β,( α và β <0)Trong đó α: tích phân coulomb bằng năng lượng của e ở AO 1s và bằng năng lượng H ở trạng thái cơ bản, β: tích phân trao đổi là năng lượng tương tác của 2 AO 1sa và 1sb Phân tử H2+MO liên kết MO phản liên kết Sự tổ hợp các orbital nguyên tửΨ1 = φ1 + φ2 Ψ2 = φ1 - φ2Tổ hợp cộngTổ hợp trừMO liên kết MO phản liên kết Chu kyø 1: H2+, H2, He2+, He2.Caùc ngtoá thuoäc chu kyø 1 chæ coù 1 lôùp löôïng töû 1s do vaäy söï toå hôïp tuyeán tính cuûa 2 ngtöû cho ta 2 MO 1s vaø 1s* Caáu hình ion phaân töû: H2+ (1e) : (1slk)1 H2 (2e) : (1slk)2 He2+ (3e): (1slk)2(1s*)1 He2 (4e) : (1slk)2 (1s*)23. Phaân töû 2 nguyên töû ñoàng haïch A2MO phân tử H2H.H.HH..HHHHLiên kếtPhản Liên kếtss*1s1sMO phân tử hiđroBậc LK = (1-0)/2 = ½ H2+Bậc LK = (2-0)/2 = 1 H2Bậc LK = (2-1)/2 = ½ He2+Bậc LK = (2-2)/2 = 0 He2Bậc LK = (e-LK - e-phản LK )/2 Năng lượngNăng lượngSự tổ hợpMOH2+H2He2+He21s*1slkBaäc lieân keát0,510,50Chu kyø 2:Moãi ngtöû cuûa ngtoá thuoäc chu kyø 2 chöùa toái ña 5 orbital. 1 orbital 1s, 1 orbital 2s vaø 3 orbital 2p. Nhö vaäy söï toå hôïp tuyeán tính 5 orbital naøy taïo neân 10 MO khaùc nhau goàm 1s, *1s, 2s, *2s, 2px, *2px, 2py, *2py, 2pz, *2pz Caùc ngtoá ñaàu chu kyø (Li, B, C, N) caáu hình ion phaân töû boá trí nhö sau:1s < 1s < 2s <2s < 2pz = 2py < 2px < *2pz = *2py < *2px Ñoái vôùi caùc nguyeân toá cuoái chu kì (O, F, Ne)1s < 1s < 2s <2s < 2px < 2pz = 2py < *2pz = *2py < *2px Giaûn ñoà naêng löôïng caùc phaân töû ñaàu chu kyø2s2s*2px2pz2py2pz*2py*2px*2s 2p 2p2sESöï phaân boá caùc e hoùa trò treân caùc MOMOLi2B2C2N2+N2*2px*2pz = *2py2px2pz = 2py 2s2sBlk1122,53dlk (A0)2,671,591,241,121,1Elk (kJ/mol)105289599828940Giaûn ñoà naêng löôïng caùc phaân töû cuoái chu kyø2s2s*2px2pz2py2pz*2py*2px*2s2p2p2sESöï phaân boá caùc e hoùa trò treân caùc MOMOO2+O2O2-F2Ne2*2px*2pz = *2py 2pz = 2py 2px 2s2sBlk2,521,510dlk (A0)1,121,211,261,41-Elk (kJ/mol)629494328154-Ví dụ MO của phân tử O2 Phaân töû 2 ngtöû dò haïch ABTöông töï nhö phaân töû hai nguyeân töû ñoàng haïch söï toå hôïp tuyeán tính 5 obital naøy cuõng taïo neân 10 MO khaùc nhau goàm 1s, *1s, 2s, *2s, 2pz, 2py, 2px, *2pz, *2py, *2px MOBNBOCO+CONO+NO*2px*2pxz= *2py 2px 2pz = 2py 2s2sBlk22,52,5332,5xOrbital nguyên tửOrbital nguyên tửOrbital phân tửNăng lượngPhân tử 3 ngtử AB2.Ví dụ đối với H2OO: 1 AO 2s, 3 AO 2p ( 2py không tham gia liên kết)H: 1 AO 1sΨA tương tác với 2 AO cuả O: 2s và 2pz orbital:tạo ra 1 AO liên kết, 1 AO phản liên kết, 1 AO không liên kết:ΨB tương tác với AO 2px của O tạo ra σx và phản liên kết σx* orbitalOO H2O 2 HNhaän xeùtPhöông phaùp MO deã daøng xaùc ñònh moät ngtoá coù tính thuaän töø hay nghòch töø döïa vaøo giaûn ñoà naêng löôïng cuûa chuùng. - Theo phöông phaùp MO khi nhaän E caùc e coù khaû naêng chuyeån töø caùc orbital phaân töû coù E thaáp beân döôùi leân caùc obital phaân töû coù E cao beân treân vaø ngöôïc laïi khi chuyeån töø caùc orbital coù naêng löôïng cao veà caùc orbital coù E thaáp chuùng seõ phaùt ra moät böùc xaï coù E töông öùng. Ñieàu naøy giaûi thích ñöôïc maøu saéc cuûa caùc hôïp chaát.
File đính kèm:
- hieu_sau_ve_lien_ket_cong_hoa_trihay.ppt