Advertisement
Sử dụng Từ Điển trọn đời mà Không Cần Phải Xem Quảng Cáo cùng cơ hội nhận quà tăng Tìm Hiểu Ngay

Bài 18. Sự lai hóa các obitan nguyên tử. Sự hình thành liên kết dơn. Liên kết đôi và liên kết ba

Tìm hiểu khái niệm về sự lai hóa các obitan nguyên tử

Đang tìm kiếm phương trình bạn yêu cầu...

Những Điều Thú Vị Chỉ 5% Người Biết

Advertisement

Nội dung bài học


I - KHÁI NIỆM VỀ SỰ LAI HÓA

Để hiểu được khái niệm về sự lai hóa các obitan, ta xét liên kết trong phân tử  CH4. Công thức cấu tạo:

Cấu hình electron nguyên tử  C  (ở trạng thái kích thích):

Trong phân tử  CH4  có  4  liên kết  C−H  tạo thành bởi 4  obitan hóa trị (mỗi obitan có một electron độc thân)  của nguyên tử  C  (một obitan  2s  và  ba obitan  2p)  xen phủ với  4  obitan  1s  của  4  nguyên tử  H. Như vậy đáng lẽ trong phân tử  CH4  phải có  2  loại liên kết khác nhau là:  1  liên kết  s−s  và  3  liên kết  p−s. Tuy nhiên thực nghiệm  cho biết  4  liên kết  C−H  trong phân tử  CH4  giống hệt nhau có góc liên kết là  109o28'

Để giải thích trường hợp trên đây và các trường hợp tương tự, các nhà hóa học Mĩ Slây-tơ (J.Staler)  và  Pau-linh  đã đề ra thuyết lai hóa.

Theo thuyết này, khi nguyên tử  C  tham gia liên kết với bồn nguyên tử  H  tạo thành phân tử  CH4  thì obitan  2s  đã tổ hợp "trộn lẫn"  với ba obitan  2p  tạo thành bốn obitan mới giống hệt nhau.

Như vậy: Sự lai hóa obitan nguyên tử là sự tổ hợp  "trộn lẫn"  một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hóa giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian.

Nguyên nhân của sự lai hóa là các obitan hóa trị ở các phân lớp khác nhau có năng lượng và hình dạng khác nhau cần phải đồng nhất để tạo được liên kết bền với các nguyên tử khác.

II - CÁC KIỂU LAI HÓA THƯỜNG GẶP

1. Lai hóa  sp

Lai hóa  sp  là sự tổ hợp  1 obitan  s  với  1  obitan  p  của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành  2  obitan lai hóa  sp  nằm thẳng hàng  với nhau về  2  phía, đối xứng nhau (hình  3.6).

Lai hóa  sp  được gặp trong phân tử  BeH2  (hình  3.7)  và trong các phân tử  C2H2,BeCl2,...

Như thế, sự lai hóa  sp  là nguyên nhân dẫn đến tính thẳng hàng (góc liên kết bằng  1800)  của các liên kết trong những phân tử nêu trên.

2. Lai hóa  sp2

Lai hóa  sp2  là sự tổ hợp  1  obitan  s  với  2  obitan  p  của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành  3  obitan lai hóa  sp2  nằm trong một mặt phẳng, định hướng từ tâm đến đỉnh của tam giác đều. lai hóa  sp2  được gặp trong các phân tử  BF3  (hình  3.8),C2H4,...

Sự lai hóa  sp2  là nguyên nhân dẫn đến các góc liên kết phẳng  1200  trong  BF3.

3. Lai hóa  sp3

Lai hóa  sp3  là sự tổ hợp  1  obitan  s  với  3  obitan  p  của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành  4  obitan lai hóa  sp3   định hướng tử tâm đến  4  đỉnh của hình tứ diện đều, các trục đối xứng của chúng tạo với nhau một góc109o28'  (hình  3.9).

Lai hóa  sp3  được gặp ở các nguyên tử  O,N,C  nằm trong các phân tử  H2O,NH3,CH4   và  ankan.

Chú ý: Các obitan chỉ lai hóa được với nhau khi năng lượng của chúng xấp xỉ bằng nhau.

III - NHẬN XÉT CHUNG VỀ LAI HÓA

Advertisement

Thuyết lai hóa có vai trò giải thích hơn là tiên đoán dạng hình học của phân tử. Thường chỉ sau khi biết phân tử có dạng hình học gì, có những góc liên kết xác định được bằng thực nghiệm là bao nhiêu, mới dùng sự lai hóa để giải thích. Nếu cho một phân tử hay ion, chẳng hạn  AB4  mà không có dữ kiện nào, thì thuyết lai hóa sẽ không tiên đoán được là có sự lai hóa tứ diện hay vuông phẳng.

IV - SỰ XEN PHỦ TRỤC VÀ XEN PHỦ BÊN

1. Sự xen phủ truc

Sự xen phủ trong đó trục của các obiatn tham gia liên kết trùng với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết được gọi là sự xen phủ trục. Sự xen phủ trục tạo liên kết  σ  (hình  3.10a).

2. Sự xen phủ bên

Sự xen phủ trong đó trục của các obitan tham gia liên kết song song với nhau và vuông góc với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết được gọi là sự xen phủ bên. Sự xen phủ bên tạo liên kết  π  (hình  3.10b).

V - SỰ TẠO THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI, LIÊN KẾT BA

Advertisement

1. Liên kết đơn

Ta đã biết, mỗi cặp electron chung của hai nguyên tử được tính là một liên kết và được biểu diễn bằng một gạch nối giữa kí hiệu của hai nguyên tử đó. Các nguyên tử trong các phân tử đã xét như  H−H,H−Cl  đều liên kết với nhau bằng liên kết đơn. Liên kết đơn luôn luôn là liên kết  σ , được tạo thành từ sự xen phủ trục và thường bền vững.

2. Liên kết đôi

Trong phân tử  etilen(C2H4), mỗi nguyên tử cacbon có sự lai hóa giữa một obitan  s  với hai obitan  p  theo kiểu lai hóa  sp2. Các obitan lai hóa tạo một liên kết  σ  giữa hai nguyên tử cacbon và hai liên kết  σ  vơi hai nguyên tử hiđro. Mỗi nguyên tử cacbon còn một obitan  p không tham gia lai hóa sẽ xen phủ bên với nhau tạo liên kết  π. Liên kết giữa hai nguyên tử cacbon là liên kết đôi gồm một liên kết  σ  và một liên jết  π. Các liên kết  π  kém bền hơn so với liên kết  σ  (hình  3.11).

3. Liên kết ba

Nguyên tử  N  có  5  electron lớp ngoài cùng, khi hình thành phân tử  N2, mỗi nguyên tử góp  3  electron độc thân tạo thành ba liên kết. Người ta gọi đó là liên kết ba.

Chúng ta có thể dựa vào cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nitơ để giải thích liên kết trong phân tử nitơ.

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nitơ:

Mỗi nguyên tử nitơ dùng một obitan  2pz  (quy ước lấy trục  z  làm trục liên kết)  để tạo kiểu liên kết giữa hai nguyên tử theo kiểu xen phủ trục tạo liên kết  σ.

Hai obitan  p  còn lại  (2px,2py)  sẽ xen phủ bên với nhau từng đôi một tạo ra hai liên kết  π. Mỗi liên kết kí hiệu bằng một gạch nối, công thức cấu tạo của phân tử nitơ có dạng liên kết ba: gồm một liên kết  σ  và hai liên kết  π.

N≡N

Công thức cấu tạo của phân tử nitơ

Liên kết giữa hai nguyên tử được thực hiện bởi một liên kết  σ  và một hay hai liên kết  π  được gọi là liên kết bội.

Advertisement

Phương trình hóa học

Bài học này không có phương trình hóa học nào liên quan

Advertisement

Bài học khác trong Sách Giáo Khoa Hóa Học Lớp 10 Nâng Cao


Bài 1. Thành phần nguyên tử Bài 2. Hạt nhân nguyên tử nguyên tố hóa học Bài 3. Đồng vị. Nguyên tử khối và nguyên tử khối trung bình Bài 4. Sự chuyển động các electron trong nguyên tử, Obitan nguyên tử Bài 5. Luyện tập về: thành phần cấu tạo nguyên tử. Khối lượng của nguyên tử. Obitan nguyên tử Bài 6. Lớp và phân lớp electron Bài 7. Năng lượng của các electron trong nguyên tử, cấu hình electron nguyên tử Bài 8. Luyện tập chương I Chương 2. Bài 9. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Bài 10. Sự biến đổi tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hóa học Bài 11. Sự biến đổi một số đại lượng vật lí của các nguyên tố hóa học Bài 12. Sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố hóa học. Định luật tuần hoàn Bài 13. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Bài 14. Luyện tập chương 2 Bài 15. Một số thao tác thực hành thí nghiệm hóa học. Sụ biến đổi tính chất của các nguyên tố trong chu kì và nhóm Bài 15. Một số thao tác thực hành thí nghiệm hóa học. Sụ biến đổi tính chất của các nguyên tố trong chu kì và nhóm Chương 3 Liên kết hóa học. Bài 16. Khái niệm về liên kết hóa học liên kết ion Bài 17. Liên kết cộng hóa trị Bài 18. Sự lai hóa các obitan nguyên tử. Sự hình thành liên kết dơn. Liên kết đôi và liên kết ba Bài 19. Luyện tập về Liên kết ion. Liên kết cộng hóa trị. Sự lai hóa các obitan nguyên tử Bài 20. Tinh thể nguyên tử. Tinh thể phân tử Bài 21. Hiệu độ âm điện và liên kết hóa học Bài 22. Hóa trị và số oxi hóa Bài 23. Liên kết kim loại Bài 24. Luyện tập chương 3 Chương 4 Phản ứng hóa học Bài 25. Phản ứng oxi hóa - khử Bài 26. Phân loại phản ứng trong hóa học vô cơ Bài 27. Luyện tập chương 4 Bài 28. Bài thực hành số 2: Phản ứng oxi hóa - khử Chương 5. Nhóm Halogen. Bài 29. Khái quát về nhóm Halogen Bài 30. Clo Bài 31. Hidro Clorua. Axit Clohidric Bài 32. Hợp chất có oxi của clo Bài 33. Luyện tập về clo và hợp chất của clo Bài 34. Flo Bài 35. Brom Bài 36. Iot Bài 37. Luyện tập chương 5 Bài 38. Bài thực hành số 3. Tính chất của các halogen Bài 39. Bài thực hành số 4. Tính chất các hợp chất của halogen Chương 6. Nhóm Oxi. Bài 40. Khái quát về nhóm Oxi Bài 42 Ozon và Hidro Peoxit Bài 43. Lưu huỳnh Bài 44. Hidro Sunfua Bài 45. Hợp chất có oxi của lưu huỳnh Bài 46. Luyện tập chương 6 Bài 47. Bài thực hành số 5. Tính chất của oxi, lưu huỳnh Bài 48. Bài thực hành số 6. Tính chất các hợp chất của lưu huỳnh Chương 7. Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học. Bài 49. Tốc độ phản ứng hóa học Bài 50. Cân bằng hóa học
Advertisement
Advertisement

Xem Phương Trình Hóa Học Ở Các Ngôn Ngữ Khác

Arabic (قاموس المعادلات الكيميائية) Bulgarian (речник на химичните уравнения) Chinese (Simplified) (化学方程式字典) Chinese (Traditional) (化學方程式字典) Croatian (rječnik kemijskih jednadžbi) Czech (slovník chemických rovnic) Danish (kemisk ligningsordbog) Dutch (woordenboek voor chemische vergelijkingen) Finnish (kemiallisten yhtälöiden sanakirja) French (dictionnaire d'équations chimiques) German (Wörterbuch für chemische Gleichungen) Greek (λεξικό χημικής εξίσωσης) Hindi (रासायनिक समीकरण शब्दकोश) Italian (dizionario delle equazioni chimiche) Japanese (化学反応式辞書) Korean (화학 방정식 사전) Norwegian (kjemisk ligningsordbok) Polish (Słownik równań chemicznych) Portuguese (dicionário de equação química) Romanian (dicționar de ecuații chimice)
Advertisement
Russian (словарь химических уравнений) Spanish (diccionario de ecuaciones químicas) Swedish (kemisk ekvationsordbok) Catalan (diccionari d’equacions químiques) Filipino (kemikal na equation ng kemikal) Hebrew (מילון משוואה כימית) Indonesian (kamus persamaan kimia) Latvian (ķīmisko vienādojumu vārdnīca) Lithuanian (cheminių lygčių žodynas) Serbian (речник хемијских једначина) Slovak (slovník chemických rovníc) Slovenian (slovar kemijske enačbe) Ukrainian (словник хімічних рівнянь) Albanian (fjalor i ekuacionit kimik) Estonian (keemiliste võrrandite sõnastik) Galician (dicionario de ecuacións químicas) Hungarian (kémiai egyenlet szótár) Maltese (dizzjunarju tal-ekwazzjoni kimika) Thai (พจนานุกรมสมการเคมี) Turkish (kimyasal denklem sözlüğü)
Advertisement
Persian (فرهنگ معادلات شیمیایی) Afrikaans (chemiese vergelyking woordeboek) Malay (kamus persamaan kimia) Swahili (kamusi ya equation ya kemikali) Irish (foclóir cothromóid cheimiceach) Welsh (geiriadur hafaliad cemegol) Belarusian (слоўнік хімічных ураўненняў) Icelandic (efnajöfnuorðabók) Macedonian (речник за хемиска равенка) Yiddish (כעמיש יקווייזשאַן ווערטערבוך) Armenian (քիմիական հավասարության բառարան) Azerbaijani (kimyəvi tənlik lüğəti) Basque (ekuazio kimikoen hiztegia) Georgian (ქიმიური განტოლების ლექსიკონი) Haitian Creole (diksyonè ekwasyon chimik) Urdu (کیمیائی مساوات کی لغت) Bengali (রাসায়নিক সমীকরণ অভিধান) Bosnian (rječnik hemijskih jednadžbi) Cebuano (kemikal nga equation nga diksyonaryo) Esperanto (vortaro pri kemia ekvacio) Gujarati (રાસાયણિક સમીકરણ શબ્દકોશ) Hausa (kamus din lissafi na sinadarai) Hmong (tshuaj lom neeg txhais lus) Igbo (chemical dictionary ọkọwa okwu) Javanese (kamus persamaan kimia) Kannada (ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣ ನಿಘಂಟು) Khmer (វចនានុក្រមសមីការគីមី) Lao (ວັດຈະນານຸກົມສົມຜົນທາງເຄມີ) Latin (equation eget dictionary) Maori (papakupu whārite matū) Marathi (रासायनिक समीकरण शब्दकोश) Mongolian (химийн тэгшитгэлийн толь бичиг) Nepali (रासायनिक समीकरण शब्दकोश) Punjabi (ਰਸਾਇਣਕ ਸਮੀਕਰਨ ਕੋਸ਼) Somali (qaamuuska isle'eg kiimikada) Tamil (வேதியியல் சமன்பாடு அகராதி) Telugu (రసాయన సమీకరణ నిఘంటువు) Yoruba (iwe itumọ idogba kemikali) Zulu (isichazamazwi se-chemical equation) Myanmar (Burmese) (ဓာတုညီမျှခြင်းအဘိဓါန်) Chichewa (mankhwala equation dikishonale) Kazakh (химиялық теңдеу сөздігі) Malagasy (rakibolana fitoviana simika) Malayalam (rakibolana fitoviana simika) Sinhala (රසායනික සමීකරණ ශබ්ද කෝෂය) Sesotho (lik'hemik'hale ea equation ea lik'hemik'hale) Sudanese (kamus persamaan kimia) Tajik (луғати муодилаи химиявӣ) Uzbek (kimyoviy tenglama lug'ati) Amharic (የኬሚካል እኩልታ መዝገበ-ቃላት) Corsican (dizziunariu d'equazioni chimichi) Hawaiian (puke wehewehe ʻōlelo kūmole) Kurdish (Kurmanji) (ferhenga hevkêşeya kîmyewî) Kyrgyz (химиялык теңдемелер сөздүгү) Luxembourgish (chemesche Gleichwörterbuch) Pashto (د کيمياوي معادلې قاموس) Samoan (vailaʻau faʻasino igoa) Scottish Gaelic (faclair co-aontar ceimigeach) Shona (kemikari equation duramazwi) Sindhi (ڪيميائي مساوات ڊڪشنري) Frisian (gemysk fergeliking wurdboek) Xhosa (imichiza equation dictionary)

Doanh thu từ quảng cáo giúp chúng mình duy trì nội dung chất lượng cho website - vì sao chúng mình phải đặt quảng cáo ? :D

  Cách tắt chặn quảng cáo  

Tôi không muốn hỗ trợ Từ Điển (Đóng) - :(