Bài giảng Hóa học - Tiết 30: Sự lai hoá obitan nguyên tử, liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba

 Bài 1: Cho độ âm điện của các nguyên tố: O= 3,44; Cl=3,16; Al=1,61; Na=0,93. Dựa vào hiệu độ âm điện hãy xác định liên kết hoá học trong các phân tử NaCl; AlCl3; Na2O; Al2O3; O2Ai là người xác địnhGiá trị độ âm điện của các nguyên tố hoá học? Em biết công trình khoahọc nào khác của ông?Pau-linhBài 2: Giải thớch sự hỡnh thành cặp electron liờn kết giữa 2 nguyờn tử C và H trong phõn tử CH4?Tiết 30, (31)Sự lai hoá obitan nguyên tử,liên kết đơn, liên kết đôi,* Xét liên kết trong phân tử CH4Công thức cấu tạoCHHHHTrạng thái cơ bảnTrạng thái kích thíchC :HPhân tử CH4 gồm 1 liên kết s-s và 3 liên kết s-pC*:I. Khái niệm về sự lai hoá:a. Xét liên kết trong phân tử CH4- Thực nghiệm cho thấy 4 liên kết này là hoàn toàn giống nhau.- Góc liên kết bằng nhau= 109O28’Giải thích vần đề này như thế nào?b. Thuyêt lai hoá:C tham gia liên kết: Đã tổ hợp “trộn lẫn” giữa 1 AO-2s và 3AO-2p tạo ra 4 AO giống hệt nhau.C lai hoá và phân tử CH4 Cấu trỳc khụng gian của phõn tử CH4Giải thớch: để hỡnh thành phõn tử metan, trong nguyờn tử cacbon đó cú tổ hợp giữa obitan 2s và ba obitan 2p.Vậy liờn kết cộng húa trị C-H trong phõn tử CH4 được hỡnh thành do sự xen phủ giữa obitan s của nguyờn tử hidro với 4 obitan đó lai húa của nguyờn tử cacbon.Khái niệm:Sự lai hoá obitan nguyên tử là sự tổ hợp “trộn lẫn” một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hoá giồng hệt nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian.- Lai hoá sp: Tổ hợp 1AO-s và 1AO-p tạo ra 2 AO lai hoá sp Nằm thẳng hàng và hướng về 2 phía, đối xứng nhau Góc liên kết là 180O.II. Các kiểu lai hoá thường gặp:1. Lai hoá sp:- Thường gặp trong các phân tử BeCl2, C2H2.- Lai hóa sp2: 1AO-s tổ hợp với 2 AO-p tạo ra 3 AO lai hoá3AO lai hoá nằm trong 1 mặt phẳng và định hướng từ tâm đến đỉnh của tam giác đều Góc lai hoá: 120o- Lai hoá sp2 thường gặp ở các nguyên tử trong phân tử C2H4, 2. Lai hoá sp2:3. Lai hoá sp3:Là sự tổ hợp của: 1AO-s và 3 AO-p tạo ra 4 AO lai hoá sp3. 4 AO lai hoá định hướng từ tâm đến 4 đỉnh của hình tứ diện đều. Góc liên kết 109o28’.- Lai hoá sp3 thường gặp ở các nguyên tử O, N, C trong phân tử H2O, NH3, CH4.VÍ DỤ ÁP DỤNG: Giải thớch sự hỡnh thành liờn kết trong cỏc phõn tử sau:BeH2 – phõn tử cú cấu trỳc đường thẳng.BF3 – phõn tử cú cấu trỳc tam giỏc đều.CH4 - phõn tử cú cấu trỳc tứ diện đều.BeH2BF3CH4III. Nhận xột chung về thuyết lai hoỏ: Thuyết lai hoỏ cú vai trũ giải thớch dạng hỡnh học phõn tử sau khi thực nghiệm đó xỏc định được, hơn là tiờn đoỏn dạng hỡnh học của phõn tử.s - ss-pp - pIV. Sự xen phủ trục và xen phủ bên:1. Sự xen phủ trục:2. Sự xen phủ bên:Liên kết Liên kết  Bài tập: Viết cụng thức electron và cụng thức cấu tạo của: H2O, NH3, và CH4.Dùng thuyết lai hoá để giải thích sự tạo thành liên kết trong phân tử H2O và NH3Phân tử H2OO: - Nguyên tử O trong H2O lai hoá sp3 tạo ra 4 AO lai hoá (trong đó có 2 AO lai hoá chứa cặp electron ghép đôi không tham gia hình thành liên kết, và 2 AO lai hoá chứa electron độc thân xen phủ với 2 AO 1s của 2 nguyên tử H tạo ra 2 liên kết đơn giữa 2 nguyên tử O và H) -Góc liên kết = 105O2s2 2p4Bài tập: Viết cụng thức electron và cụng thức cấu tạo của: H2O, NH3, và CH4.Dùng thuyết lai hoá để giải thích sự tạo thành liên kết trong phân tử H2O và NH3Phân tử NH3N: 2s22p3- Nguyên tử N trong phân tử NH3 lai hoá sp3 tạo ra 4 AO lai hoá (trong đó có 1 AO lai hoá chưá cặp electron ghép đôi , không tham gia hình thành liên kết, và 3 AO lai hoá chứa e độc thân xen phủ với 3 AO 1s của 3 nguyên tử H tạo ra 3 liên kết đơn giữa 2 nguyên tử N và H) - Góc liên kết= 107O(Do sự đẩy của căp electron ghép đôi không tham gia liên kết)2s2 2p4Phân tử C2H4Sự tạo thành liên kết  và liên kết  trong phân tử C2H4Mô hình rỗngMô hình đặcCấu tạo phõn tử benzen* Mỗi ntử C cú 3 obitan lai hoỏ sp2 và 1 obitan p chưa lai hoỏ cú trục vuụng gúc với mặt phẳng chứa 3 obitan lai hoỏ.* Mỗi ntử C sử dụng 3 obitan lai hoỏ để tạo liờn kết σ với 2 ntử C bờn cạnh nú và với 1 ntử H.* Sỏu obitan p cũn lại của 6 ntử C xen phủ bờn với nhau tạo hệ liờn hợp п chung cho cả vũng.* Liờn kết п trong vũng benzen tương đối bền vững hơn so với liờn kết п ở etylen. Đỏm mõy electron sắp xếp trờn và dưới mặt phẳng của vũng.Phõn tử benzen cú cấu trỳc phẳng , hỡnh lục giỏc đều.Mụ hỡnh dạng rỗngMụ hỡnh dạng đặcĐỏm mõy electron sắp xếp trờn và dưới mặt phẳng của vũng.Sỏu obitan p cũn lại của 6 ntử C xen phủ bờn với nhau tạo hệ liờn hợp п chung cho cả vũng.Mụ hỡnh dạng đặcMụ hỡnh dạng rỗngĐỏm mõy electron sắp xếp trờn và dưới mặt phẳng của vũng.Sỏu obitan p cũn lại của 6 ntử C xen phủ bờn với nhau tạo hệ liờn hợp п chung cho cả vũng.Mụ hỡnh dạng đặcMụ hỡnh dạng đặc