Liên kết hóa học

Giới thiệu khái niệm

Liên kết hóa học là một trong những vấn đề cơ bản của hóa học.Có thể hiểu một cách đơn giản, liên kết hóa học là lực, giữ cho các nguyên tử cùng nhau trong các phân tử hay các tinh thể. Sự hình thành các liên kết hóa học giữa các nguyên tố để tạo nên phân tử được xét từ trong các thuyết đơn giản, thô sơ thời cổ đại cho tới các thuyết hiện đại ngày nay.

Chi tiết khái niệm

1. Liên kết hóa học

Khái niệm liên kết hóa học, một khái niệm cơ bản của lí thuyết phân tử, đã được hình thành từ lí thuyết cấu tạo kinh điển. Đối với phân tử, khái niệm này luôn gắn liền với sự tương tác chỉ giữa hai nguyên tử xác định trong phân tử.

Theo lý thuyết hiện đại, sự hình thành phân tử xuất hiện do tác dụng tương hỗ của tất cả các hạt nhân và các electron của các nguyên tử tham gia tạo thành phân tử, tác dụng tương hỗ này dẫn đến sự hình thành một cấu trúc mới bền vững có một năng lượng cực tiểu. Vì phân tử là một hệ thống nhất nên về nguyên tắc người ta không thể cô lập hoàn toàn một tương tác nào đó trong phân tử ra khỏi các tương tác khác.

2. Các đặc trưng của liên kết

Xét một cách tổng quát, liên kết có hai đặc trưng:

- Năng lượng liên kết

- Hình học phân tử (tức là độ dài liên kết và góc liên kết)

3. Phân loại

Mọi liên kết hóa học đều nằm trong những dạng liên kết sau:

- Liên kết ion hay liên kết điện hóa trị

- Liên kết cộng hóa trị

- Liên kết cộng hóa trị phối hợp

- Liên kết kim loại

- Liên kết hiđrô

4. Quan hệ giữa độ âm điện và liên kết hóa học 

Để đánh giá loại liên kết hóa học trong hợp chất,người ta có thể dựa vào hiệu độ âm điện. Các loại liên kết hóa học được phân loại tương đối theo quy ước kinh nghiệm dựa vào thang độ âm điện của Linus Pauling như sau:

(Dấu < để chỉ các giá trị nằm giữa hoặc lớn hơn)

Hiệu độ âm điện               từ 0,0 đến < 0,4                          từ 0,4 đến < 1,7                        > 1,7

Loại liên kết         Liên kết cộng hoá trị không cực       Liên kết cộng hoá trị có cực             Liên kết ion

Hiệu độ âm điện chỉ cho dự đoán loại liên kết hóa học trong phân tử về mặt lý thuyết. Dự đoán này còn phải được xác minh độ đúng đắn bởi nhiều phương pháp thực nghiệm khác.

Nguyên tố hóa học

Tính chất hóa học của nguyên tố phụ thuộc vào số electron của nguyên tử nguyên tố đó và do đó phụ thuộc vào số đơn vị điện tích hạt nhân Z của nguyên tử. Như vậy, các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân Z thì có cùng tính chất hóa học.

Phân tử

Phân tử gồm một số giới hạn các hạt nhân nguyên tử và các electron tương tác với nhau và được phân bố một cách xác định trong không gian tạo thành một cấu trúc vững bền.

Ion

Nguyên tử trung hòa về điện. Ion hay điện tích là một nguyên tử hay nhóm nguyên tử bị mất hay thu nhận thêm được một hay nhiều electron. Một ion mang điện tích âm, khi nó thu được một hay nhiều electron, được gọi là anion hay điện tích âm, và một ion mang điện tích dương khi nó mất một hay nhiều electron, được gọi là cation hay điện tích dương.