Bài giảng Hóa học - Bài 18: Sự lai hoá các obitan nguyên tử, sự hình thành liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba

KIỂM TRA BÀI CỦ Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử C(Z=6) dưới dạng ô lượng tử ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích. Viết công thức electron , công thức cấu tạo của phân tử CH4 .ĐÁP ÁN6C: 1s2 2s2 2p2CC*Trạng thái cơ bảnTrạng thái kích thíchCHHHHCHHHHCông thức electronCông thức cấu tạoBằng thực nghiệm người ta thấy rằng 4 liên kết trong phân tử CH4 hoàn toàn giống nhau và gốc liên kết trong phân tử là 109028’Nguyên nhân nào dẩn đến kết quả thực nghiệm đó????Bài 18: SỰ LAI HOÁ CÁC OBITAN NGUYÊN TỬ. SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA Thuyết lai hóaLinus PaulingI. Khái niệm về sự lai hoá1.Xét liên kết trong phân tử CH4Giải thích: để hình thành phân tử metan, trong nguyên tử cacbon đã có tổ hợp giữa obitan 2s và ba obitan 2p. Vậy liên kết cộng hóa trị C-H trong phân tử CH4 được hình thành do sự xen phủ giữa obitan s của nguyên tử hidro với 4 obitan đã lai hóa của nguyên tử cacbon.2.Khái niệm về sự lai hoá:a. Khái niệm: b. Đặc điểm của các obitan lai hoá :+ Có kích thước và hình dạng hoàn toàn giống nhau,chỉ khác nhau về phương phân bố trong không gian.+ Có bao nhiêu obitan nguyên tử tham gia tổ hợp ,sẽ tạo nên bấy nhiêu obital lai hoá.Sự lai hoá obitan nguyên tử là sự tổ hợp ‘”trộn lẩn” Một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hoá giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian.c.Điều kiện để một obitan tham gia sự lai hoá.+ Các obitan lai hoá thuộc cùng một nguyên tử (nguyên tử trung tâm)+ Các obitan tham gia lai hoá là những obitan hoá trị., có mức năng lượng gần bằng nhau.II.Các kiểu lai hoá thường gặp.1.Lai hoá sp.Vậy :- Lai hoá sp là Sự tổ hợp 1AO-s với 1AO-p tạo thành 2AO lai hoá giống nhau.-Hai AO lai hoá nằm đối xứng nhau trên một đường thẳng tạo một gốc lai hoá 1800.-Thường gặp trong các phân tử : C2H2, BeH2, CO2....VD Phân tử BeH2Hình ảnh 2-AO lai hóa spPhân tử BeH2*Be 1s2 2s1 2p1 Kết luận: Dạng hình học của phân tử BeH2 là đường Thẳng và gốc liên kết 1800.2. Lai hoá sp2 Vậy : -Lai hoá sp2 Sự tổ hợp 1AO-s với 2AO-p tạo thành 3AO lai hoá giống nhau. -3AO lai hoá nằm trong một mặt phẳng, định hướng từ tâm đến các đỉnh của tam giác đều tạo gốc lai hoá 1200.-Thường gặp trong các phân tử : BF3, C2H4, SnCl2.....Hình ảnh 3-AO lai hóa sp2Phân tử BF3VD: Phân tử BF3.*B (Z=5) : F (Z=9) : 1s2 2s1 2p2 1s2 2s2 2p5 Kết luận: -Dạng hình học của phân tử BF3 là hình tam giác có gốc liên kết 1200.*Lưu ý: Dạng hình học của phân tử có lai hoá sp2 có thể là dạng gấp khúc và gốc liên kết khác với gốc lai hoá.3.Lai hoá sp3.Vậy :-Lai hoá sp3 là sự tổ hợp 1AO-s với 3AO-p tạo thành 4AO lai hoá giống nhau.Các AO lai hoá định hướng từ tâm đến 4 đỉnh của hình tứ điện đều tạo một gốc lai hoá 109028’-Thường gặp trong các phân tử : CH4,NH3,H2O .....VD: Phân tử CH4.C*Kết luận: Dạng hình học của phân tử CH4 là hình tứ diện, gốc liên kết bằng 109028’Lưu ý : Dạng hình học của những phân tử có lai hoá sp3 có thể là dạng gấp khúc hoặc dạng tháp đáy tam giác và gốc liên kết khác gốc lai hoá.III.Nhận xét chung về thuyết lai hoá.-Ý nghĩa của thuyết lai hoá là để giải thích dạng hình học của phân tử.*Lưu ý: Chỉ sau khi biết dạng hình học hoặc gốc liên kết bằng thực nghiệm mới dùng thuyết lai hoá để giải thích. . BẢNG TỔNG HỢP CÁC KIỂU LAI HÓA THƯỜNG GẶP Lai hóaLai hóa sp2Lai hóa sp3Lai hóa spKhác nhauAO tham gia lai hóaGóc liên kếtThường gặp trongTên gọi khác1AO s +1AO p2AO sp1AO s +2AO p3AO sp21AO s +3AO p4AO sp3180o120o(trừ một số trường hợp)109o28’(trừ một số trường hợp )BeH2;C2H2, CO2...BF3; C2H4; SnCl2...CH4;NH3;H2O...Lai hóa đường thẳngLai hóa tam giácLai hóa tứ diệnCâu 1: Phát biểu nào sau đây hoàn toàn đúng?ABCDSự lai hoá các AO là sự tổ hợp các AO ở các lớp khác nhau tạo thành các AO lai hoá khác nhau.Sự lai hoá các AO là sự tổ hợp các AO ở các lớp khác nhau tạo thành các AO lai hoá giống nhau.Sự lai hoá các AO là sự tổ hợp các AO có mức năng lượng gần bằng nhau tạo thành các AO lai hoá giống nhau.Sự lai hoá các AO là sự tổ hợp các AO ở các phân lớp khác nhau của cùng một lớp tạo thành các AO lai hoá khác nhau.Câu 2: Điều nào sau đây không đúng khi nói về phân tử CO2?ABCDPhân tử CO2 có cấu trúc thẳng.Gốc liên kết trong phân tử CO2 là 1800.Liên kết giữa O và C trong phân tử CO2 là phân cực. Nguyên tử C trong phân tử CO2 lai hoá sp3Câu 3: Nguyên tử N trong phân tử NH3 có sự lai hoá sp3 của các AO hoá trị.Dạng hình học của phân tử NH3 là?ABCDCó dạng hình tam giác phẳng , gốc liên kết 1200Có dạng tháp đáy tam giác gốc liên kết 1070 Có dạng tháp đáy tam giác, gốc liên kết 109028’Có dạng hình tứ diện , gốc liên kết 109028’Về nhà học bài và làm các bài tập : 3,4,8 SGK trang 80Tìm hiểu thế nào là sự xen phủ trục và sự xen phủ bên, sự tại thành liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba.XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN QUÍ THẦY CÔ GIÁO!CHÚC CÁC EM HỌC TỐT!