3. Lien Ket Cong Hoa Tri

Trần Minh Hương Bài giảng Hóa Đại cương

Chương III. LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ

I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌCLý thuyết về liên kết hóa học là một trong những vấn đề trung tâm của hóa học hiện đại vì có biết được bản chất tương tác giữa các tiểu phân, nghĩa là biết được liên kết hóa học tạo thành giữa các tiểu phân trong tương tác thì mới hiểu được những vấn đề cơ bản của hóa học như: tính đa dạng của vật chất, cơ chế tạo thành, thành phần, cấu tạo và khả năng phản ứng của chúng.1. Bản chất liên kết: liên kết hóa học có bản chất điện vì cơ sở tạo thành liên kết là

lực hút giữa các hạt mang điện (e, hạt nhân)

- Trong các tương tác hóa học chỉ có các e của những phân lớp ngoài cùng: ns, np, (n - 1)d và (n - 2)f thực hiện liên kết: đó là các e hóa trị

- Theo cơ học lượng tử, nghiên cứu liên kết là nghiên cứu sự phân bố mật độ e trong trường hạt nhân của các nguyên tử tạo nên nguyên tử.

2. Các loại liên kếtLiên kết nội phân tử- Liên kết ion: xuất hiện giữa kim loại điển hình (kim loại kiềm, kiềm

thổ) và phi kim điển hình (F, O, Cl, Br, I). > 1,7- Liên kết cộng hóa trị: xuất hiện giữa các phi kim với nhau hoặc giữa

kim loại và phi kim, < 1,7- Liên kết kim loại: xuất hiện giữa các kim loại với nhau (hợp kim)

Liên kết liên phân tử- Liên kết hydro- Liên kết Van Der Waals

3. Một số đặc trưng của liên kếta. Độ dài liên kết (d, Å): là khoảng cách giữa hai hạt nhân của các nguyên tử

tương tác Độ dài liên kết thay đổi phụ thuộc vào:

kiểu liên kếttrạng thái hóa trị của các nguyên tố tương tácđộ bền hợp chất …

b.Góc hóa trị: là góc tạo bởi hai đoạn thẳng tưởng tượng nối hạt nhân nguyên tử trung tâm với hai hạt nhân nguyên tử liên kết Góc hóa trị phụ thuộc vào:

bản chất nguyên tử tương táckiểu hợp chấtdạng hình học phân tử (cấu hình không gian của phân tử)

15


c. Bậc liên kết: là số liên kết tạo thành giữa hai nguyên tử tương tácd.Năng lượng liên kết, đặc trưng cho độ bền liên kết: là năng lượng cần tiêu tốn

để phá hủy liên kếtNăng lượng liên kết phụ thuộc vào:

độ dài độ bộiđộ bền liên kết

II. LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ THEO CƠ HỌC LƯỢNG TỬ Vì việc giải chính xác phương trình sóng Schrödinger đối với hệ phân tử không

thực hiện được nên để khảo sát liên kết cộng hóa trị người ta đưa ra nhiều phương pháp giải gần đúng khác nhau, trong đó có hai phương pháp được phổ biến rộng rãi là phương pháp liên kết hóa trị (VB) của Heitler – London và phương pháp orbital phân tử (MO) của Mullinken – Hund.

1. Phương pháp orbital phân tử (Molcular Orbital)a. Quan niệm của phương pháp MO

Thuyết MO quan niệm phân tử giống như một nguyên tử phức tạp đa nhân. Các e chuyển động quanh các nhạt nhân. Phương pháp MO tìm cách mô tả sự chuyển động của từng e riêng biệt

b. Xét ion phân tử - Ở một thời điểm bất kỳ các hạt nhân và e có vị trí tương đối như vậy:

- Phương trình sóng Schrodinger:

- Thế năng V:

- Để xác định hàm sóng , Mulliken và Hund tìm cách mô tả sự chuyển động của từng electron trong phân tử:

Khi electron nằm gần hạt nhân a hơn, coi như electron chỉ bị a hút. Lúc đó sự

chuyển động của e được mô tả bằng hàm sóng của nguyên tử Ha:

Khi electron nằm gần hạt nhân b hơn, coi như electron chỉ bị b hút. Lúc đó sự

chuyển động của e được mô tả bằng hàm sóng của nguyên tử Hb:

→ Một cách gần đúng: hàm sóng Ψ của ion phân tử :

Thế vào phương trình sóng Schrödinger. Giải phương trình được 2 đáp số:c1 = c2 = CS

c1 = - c2 = CA

16

ra

a bRab

rb

Vị trí tương đối của electron và hai hạt nhân trong ion phân tử hydro


→ Có 2 hàm sóng đặc trưng cho sự chuyển động của các e trong ion phân tử :

- hàm đối xứng- hàm bất đối xứng

Về phương diện vật lý:ΨS – tương ứng với trường hợp mật độ electron tăng lên trong vùng

không gian giữa hai hạt nhân và phần lớn đám mây electron tập trung giữa hai hạt nhân → lực hút xuất hiện → liên kết hình thành

ΨA – tương ứng với trường hợp xác suất có mặt electron trên mặt phẳng đối xứng bằng không, nghĩa là đám ây electron không tập trung giữa hai hạt nhân → lực đẩy xuất hiện → liên kết không hình thành. c. Nội dung của phương pháp MO

Theo thuyết MO thì phân tử phải được xem là một hạt thống nhất bao gồm các hạt nhân và các e của các nguyên tử tương tác. Trong đó mỗi electron sẽ chuyển động trong điện trường do các hạt nhân và các electron còn lại gây ra.Tương tự như trong nguyên tử, trạng thái của electron trong phân tử được xác định bằng các OM. Mỗi một MO cũng được xác định bằng tổ hợp các số lượng tử n, l, ml

l 0 1 2 3AO trong nguyên tử s p d fMO trong phân tử

Các MO khác nhau bởi sự phân bố mật độ electron tương đối so với trục liên nhân: - dọc theo trục nối hạt nhân - nằm về hai phía trục nối hạt nhânCác MO được hình thành do sự tổ hợp tuyến tính (cộng hay trừ) các AO (tức là sự xen phủ) Sự tổ hợp cộng (tổ hợp cùng dấu) các AO sẽ tạo thành các MO liên

kết, được biểu diễn bằng hàm sóng S (, …) có năng lượng nhỏ hơn năng lượng của các AO tham gia tổ hợp

Sự tổ hợp trừ ( tổ hợp khác dấu) các AO sẽ tạo thành các MO phản liên kết, được biểu diễn bằng hàm sóng A (* ,* …) có năng lượng lớn hơn năng lượng của các AO tham gia tổ hợp

MO không liên kết (0, 0 …) do các AO chuyển nguyên vẹn mà thành. Các MO này không ảnh hưởng tới liên kết. Năng lượng của các MO không liên kết bằng năng lượng của các AO tạo thành nó.

17


Số MO tạo thành bằng tổng số AO tham gia tổ hợpSự tạo thành các MO từ các AO có thể biểu diễn bằng giản đồ năng lượng

Điều kiện tổ hợp: các AO tham gia tổ hợp phải: gần nhau về năng lượng có mật độ electron đáng kể có tính đối xứng đối với trục nối hạt nhân giống nhauSự phân bố e trên các MO cũng tương tự như trong nguyên tử, tuân theo các nguyên lý ngoại trừ, vững bền của Paouli và quy tắc Hund Các đặc trưng liên kết: Liên kết được quyết định bởi các e liên kết (e nằm trên các MO liên

kết) mà không bị triệt tiêu.

18


Cứ một cặp e liên kết bị triệt tiêu bởi một cặp e phản liên kết tương ứng

Một bậc liên kết ứng với một cặp e liên kết không bị triệt tiêu

Cho liên kết 2 tâm:

Bậc liên kết tăng thì năng lượng liên kết tăng còn độ dài liên kết giảm

Tên của liên kết được gọi bằng tên của cặp e liên kết không bị triệt tiêu

Tóm lại: việc mô tả cấu trúc phân tử gồm các bước: Bước 1: Xét sự tạo thành MO từ các AO Bước 2: Sắp xếp các MO tạo thành theo thứ tự năng lượng tăng dần Bước 3: Xếp các e vào các MO Bước 4: Xét các đặc trưng liên kết

d. Áp dụng phương pháp MO cho các phân tử bậc haiCác phân tử hai nguyên tử của những nguyên tố chu kỳ I

Các phân tử hai nguyên tử của những nguyên tố chu kỳ II

19


Các phân tử hai nguyên tử cùng loại của các nguyên tố đầu chu kỳ IIPhân tử, ion Li2 Be2 B2 C2 N2

Tổng số e hóa trị 2 4 6 8 10 11

Giản đồ đầu

chu kỳ

¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

¾ ¾ ¾ ¾ ¯¾ ¾ ¾ ¾ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

¾ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

Bậc liên kết 1 0 1 2 3 2,5Độ dài liên kết (Å) 2,67 – 1,59 1,24 1,10 1,12Năng lượng lk (kJ/mol) 105 – 289 599 940 828Từ tính nghịch từ – thuận từ nghịch từ nghịch từ thuận từ

Các phân tử hai nguyên tử cùng loại của những nguyên tố cuối chu kỳ IIPhân tử, ion

20


Tổng số e hóa trị 11 12 13 14 15 16

Giản đồ cuối

chu kỳ

¾ ¾ ¾ ¾ ¯ ¾ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

Bậc liên kết 2,5 2 1,5 1 0,5 0Độ dài liên kết (Å) 1,12 1,21 1,26 1,41 –Năng lượng lk (kJ/mol) 629 494 328 154 –Từ tính thuận từ thuận từ thuận từ nghịch từ thuận từ –

Các phân tử hai nguyên tử khác loại của những nguyên tố chu kỳ II Các MO tạo thành tương tự trường hợp phân tử 2 nguyên tử cùng

loại chu kỳ II:- Khi cả hai nguyên tử là nguyên tố cuối chu kỳ: tạo giản đồ cuối

chu kỳ- Trong các trường hợp còn lại: tạo giản đồ đầu chu kỳ

Do các nguyên tử tương tác khác nhau về độ âm điện nên:- AO của nguyên tử dương điện hơn sẽ góp chủ yếu vào MO phản

liên kết- AO của nguyên tử âm điện hơn sẽ góp chủ yếu vào MO liên kết

21


-Phân tử, ion N2 CO CN– NO+

Tổng số e hóa trị 10 10 10 10

Giản đồ đầu

chu kỳ

¾ ¾ ¾ ¾¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

¯ ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

¯ ¯ ¯ ¯¯ ¯ ¯ ¯

Bậc liên kết 3 3 3 3Độ dài liên kết (Å) 1,10 1,13 1,14 1,06Năng lượng lk (kJ/mol) 940 1076 1004 1051Từ tính nghịch từ nghịch từ nghịch từ nghịch từ

22


e. Nhận xétKhi thêm e trên các MO liên kết sẽ làm bậc liên kết tăng liên kết sẽ bền hơnKhi thêm e vào các MO phản liên kết sẽ làm bậc liên kết giảm liên kết sẽ kém bền hơnKhi thêm e vào MO không liên kết, bậc liên kết không thay đổi Ưu điểm của phương pháp MO Giải thích được sự tồn tại của và sự không tồn tại của Be2, Ne2

Giải thích được tính thuận từ của O2 (Các phân tử chứa e độc thân thì thuận từ, các phân tử không có chứa e độc thân thì nghịch từ)

Giải thích được mầu sắc của các chất: là do sự hấp thu có chọn lọc của chất với các tia vùng quang phổ ánh sáng thấy được. Chính sự hấp thu có chọn lọc khi bị kích thích này của các phân tử làm cho các chất có mầu sắc (là tổ hợp của các tia sáng còn lại không bị hấp thụ) khác nhau

Nhược điểm của phương pháp MO: khó2. Phương pháp liên kết hóa trị (VB – Valence Bond)

a. Quan niệm về liên kết cộng hóa trị theo phương pháp VBVí dụ: Phân tử H2

- Ở một thời điểm bất kỳ các hạt nhân và các e có vị trí tương đối như vậy:

- Phương trình sóng Schrodinger:

- Thế năng V:

- Để xác định hàm sóng Ψ, Heitler và London lý luận:Khi hai nguyên tử ở xa nhau vô cùng, thực tế chỉ cần chú ý tới tương tác giữa e và hạt nhân của từng nguyên tử. Lúc đó sự chuyển động của e được mô tả

bằng hàm sóng của nguyên tử Ha1 :

Của nguyên tử Hb2:

→ Một cách gần đúng: hàm sóng Ψ của phân tử H2: Khi hai nguyên tử H tiến lại gần nhau: e1 gần hạt nhân b, e2 gần hạt nhân a → hàm sóng được bổ sung thêm đại lượng:

23

ra1

rb2

21

a bRab

r12

ra2

rb1

Vị trí tương đối của các electron và hạt nhân trong phân tử hydro


Một cách gần đúng:

Thế vào phương trình sóng Schrodinger. Giải phương trình được 2 đáp số:c1 = c2 = CS

c1 = - c2 = CA

→ Có 2 hàm sóng đặc trưng cho sự chuyển động của các e trong phân tử H2:- hàm đối xứng- hàm bất đối xứng

Về phương diện vật lý:ΨS - ứng với trường hợp 2e của H2 có spin ngược dấu: mật độ e tăng lên

trong vùng không gian giữa hai hạt nhân → lực hút xuất hiện → liên kết hình thành

ΨA - ứng với trường hợp 2e của H2 có spin cùng dấu: mật độ e giảm xuống = 0 trong vùng không gian giữa hai hạt nhân → lực đẩy xuất hiện → liên kết không hình thành

Liên kết giữa các nguyên tử H được tạo thành như trên gọi là liên kết cộng hóa trị.b. Nội dung cơ bản của phương pháp VB về liên kết cộng hóa trị:

Liên kết cộng hóa trị cơ sở trên cặp e ghép đôi có spin ngược dấu và thuộc về đồng thời cả hai nguyên tử tương tác (liên kết 2e – 2 tâm)Liên kết cộng hóa trị được hình thành do sự xen phủ lẫn nhau giữa các AO hóa trị của các nguyên tử tương tác (sự tổ hợp tuyến tính các hàm sóng nguyên tử)Mức độ và kết quả xen phủ phụ thuộc vào dấu của các AO:

Xen phủ dương: nếu trong vùng xen phủ các hàm sóng có dấu giống nhau xuất hiện lực hút giữa các hạt nhân và các electron liên kết hình thành

Xen phủ âm: nếu trong vùng xen phủ các hàm sóng có dấu ngược nhau xuất hiện lực dẩy giữa các hạt nhân liên kết không hình thành

Xen phủ không: không xuất hiện cả lực hút cũng như lực đẩy liên kết không hình thành

Liên kết cộng hóa trị càng bền khi mật độ xen phủ của các AO càng lớn.Vì độ xen phủ phụ thuộc vào kích thước, hình dạng của các AO và

hướng xen phủ của chúng → tính chất đặc trưng của liên kết cộng hóa trị là: bão hòa, định hướng và phân cực.

Điều kiện tạo liên kết cộng hóa trị: Năng lượng của các AO tham gia xen phủ phải xấp xỉ nhau Các AO tham gia xen phủ phải có mật độ e đủ lớn Các AO tham gia xen phủ phải cùng tính định hướngBiểu diễm liên kết cộng hóa trị: H : H hoặc H – H

c. Các loại liên kết cộng hóa trị và bậc liên kếtCác loại liên kết cộng hóa trị: tùy thuộc vào cách xen phủ của các AO, tính đối xứng tương đối so với đường nối các hạt nhân mà người ta chia ra các kiểu liên kết , ,

Liên kết cộng hóa trị : được hình thành do sự che phủ của các AO dọc theo trục nối hai hạt nhân z. Có thể xuất hiện giữa tất cả các loại AO: s – s, pz – pz, s – pz, s – , pz – …

24


Liên kết cộng hóa trị : được hình thành do sự che phủ của các AO về hai bên của trục nối hai hạt nhân z. Trường hợp này tương ứng với sự che phủ px – px, py – py, dxz – dxz, dyz – dyz, px – dxz, py - dyz… Do mật độ che phủ thường nhỏ hơn nên liên kết thường kém bền hơn .

Liên kết cộng hóa trị : hình thành do 2 AO d nằm trong hai mặt phẳng song song che phủ lẫn nhau theo cả 4 cánh hoa. Trường hợp này tương ứng với sự che phủ dxy - dxy

Bậc liên kết: liên kết đơn: bậc 1liên kết đôi: bậc 2liên kết ba: bậc 3

Bậc liên kết có thể là số lẻ khi có mặt liên kết di độngVí dụ: Cl2 bậc liên kết = 1,13

C6H6 bậc liên kết = 1,5

d. Các tính chất của liên kết cộng hóa trịKhả năng tạo liên kết và tính bão hòa của liên kết cộng hóa trị

25


Dựa vào cơ chế tạo liên kết ta có thể biết được khả năng tạo liên kết cộng hóa trị của một nguyên tố. Có 2 cơ chế tạo liên kết:

Cơ chế ghép đôi: liên kết cộng hóa trị được hình thành do sự xen phủ của 2 AO hóa trị chứa e độc thân của 2 nguyên tử tương tác.

Khả năng tạo liên kết cộng hóa trị theo cơ chế ghép đôi được quyết định bởi số AO chứa e độc thânChú ý: số AO chứa e độc thân có thể tăng lên do kích thích:Ví dụ: C 2s22p2

C* 2s12p3

Cơ chế góp chung: liên kết cộng hóa trị được hình thành do một nguyên tử tương tác đưa ra cặp e hóa trị tự do, còn nguyên tử kia nhận lấy.

Khả năng tạo liên kết cộng hóa trị theo cơ chế cho - nhận được quyết định bởi số AO trống và số AO chứa cặp electron ghép đôi

Khả năng tạo liên kết cộng hóa trị nói chung (theo cả hai cơ chế góp chung và cho - nhận) được quyết định bởi số AO hóa trị nói chung (AO trống, AO chứa electron độc thân và AO chứa cặp electron ghép đôi)

Tính bão hòa của liên kết cộng hóa trị: Vì mỗi nguyên tố hóa học chỉ có một số giới hạn AO hóa trị nên chỉ có khả năng tạo số giới hạn liên kết cộng hóa trị. Đó là tính bão hòa của liên kết cộng hóa trị.Ví dụ: Các nguyên tố chu kỳ I có 1AO hóa trị tạo tối đa 1 liên kết cộng hóa trị.

Các nguyên tố chu kỳ II có 4AO hóa trị tạo tối đa 4 liên kết cộng hóa trị. Các nguyên tố chu kỳ III có 9AO hóa trị tạo tối đa 9 liên kết cộng hóa trị.

Tính định hướng và sự lai hóa các AO Tính định hướng và cấu hình không gian của phân tử

- Liên kết được phân bố theo phương tại đó sự xen phủ của các AO là lớn nhất- Liên kết sẽ bền nhất khi mật độ xen phủ các AO là lớn nhất

→ Các liên kết tạo thành có hướng nhất định → phân tử có cấu hình không gian xác định.

- Ví dụ: H2SeSe: 4s24p4

26

H

H

Se

x

y

1s

1s

4pz

4px

Góc liên kết = 900


Thuyết lai hóa các AO • Để tăng mật độ xen phủ, khi tạo liên kết nguyên tử dùng các AO lai hóa thay

thế cho các AO thuần túy s, p, d, f.• Các AO lai hóa tạo thành do sự xen phủ của các AO trong nội bộ nguyên tử.• Đặc điểm của các Aolai hóa:

√ Số Aolai hóa tạo thành = số AO tham gia lai hóa√ Năng lượng bằng nhau√ Phân bố đối xứng trong không gian phân tử bền hơn√ Hình dạng: giống nhau: mật độ e dồn về một phía mật độ xen phủ tăng

liên kết bền hơn

• Điều kiện để lai hóa bền√ Năng lượng của các AO tham gia lai hóa xấp xỉ nhau√ Mật độ e của các AO tham gia lai hóa đủ lớn√ Liên kết tạo thành đủ bền

→ Trong một chu kỳ: Ens - np↑: khả năng lai hóa ↓Li Be B C N O F Ne

E2s – 2p (eV) 1.9 2.8 5.7 8.1 11.4 18.9 22.6 26.8 Trong một phân nhóm: kích thước nguyên tử ↑ → mật độ electron giảm khả năng lai hóa↓

• Các kiểu lai hóa thường gặp:

Dạng lai hóa sp sp2 sp3

Nguyên tử trung tâm

Ví dụ C2H2

BH3 CH4

Ví dụ:

27


Ví:

Dự đoán trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm A trong phân tử AB n

y = 2 → A ở trạng thái LH sp → góc LH 1800

y = 3 → A ở trạng thái LH sp2 → góc LH 1200

y = 4 → A ở trạng thái LH sp3 → góc LH 109028’y - Số cặp e trên lai hóa = Số AOLH = số AO tự do + số AO liên kếtx - số e hóa trị tự do = STT nhóm - số OXH của An – số AO liên kết = số phối tử B

Chú ý: + trong công thức này coi B luôn nhận số OXH âm; + trong các hợp chất hữu cơ: C+4

Số liên kết tạo thành trong phân tử AB n Nếu A là nguyên tố chu kỳ II: dùng quy tắc bát tử để xét sự tạo thành liên

kết Nếu A là nguyên tố chu kỳ III: số liên kết = số OXH – n

Bậc phản ứng:

Dự đoán cấu hình không gian của phân tử • Đối với các phân tử ABn không có chứa AOLH tự do: Góc lk = góc LH

28


• Đối với các phân tử ABn có AOLH tự do: - Hiệu ứng đẩy của ↑↓ tự do > của ↓↑ LK > của ↑- Nếu χA < χB: Đám mây e nằm lệch về phía B → góc dễ bị thu hẹp hơn- Nếu χA > χB: Đám mây e nằm lệch về phía A → góc khó bị thu hẹp hơn

Kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm

Dạng phân tử Cấu hình không gian của phân tử

Góc liên kết

sp AB2 Đường thẳng 1800

sp2 AB3 Tam giác phẳng 1200

AB2 Góc 1200

sp3 AB4 Tứ diện 109028’AB3 Tháp tam giác 109028’AB2 Góc 109028’

Tính phân cực của liên kết cộng hóa trịĐám mây e liên kết phân bố giữa 2 hạt nhân nguyên tử:

- Khi 2 nguyên tử tương tác giống nhau: đám mây e phân bố đối xứng giữa 2 hạt nhân → liên kết không phân cực (đồng cực)

- Khi 2 nguyên tử tương tác khác nhau: đám mây e phân bố bất đối xứng giữa 2 hạt nhân → liên kết bị phân cực (dị cực):

+ Đám mây e lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn → nguyên tử bị phân cực âm+ Nguyên tử kia sẽ bị phân cực dương Có thể nói: liên kết cộng hóa trị có cực có một phần tính ion.A – B A – B A – BχA = χB χA < χB χA << χB

Lk cht không cực lk cht có cực lk ione. Nhận xét về phương pháp VB

Phương pháp VB giải quyết được một số vấn đề của liên kết cộng hóa trị Khả năng tạo liên kết cộng hóa trị Các đặc trưng của liên kết Giải thích được cấu trúc và tính chất của nhiều phân tử Dễ hình dung Nhược điểm của phương pháp VB: chưa được tổng quát, còn nhiều hiện tượng thực nghiệm không thể giải thích được bằng phương pháp này: Tính thuận từ của O2

Sự tồn tại khá bền của ion phân tử Màu sắc, quang phổ của phân tử …

3. So sánh thuyết VB và MOKhi giải gần đúng phương trình sóng Schroedinger, 2 phương pháp xuất phát từ luận điểm cơ bản khác nhau:

VB: mô tả sự chuyển động đồng thời của cặp eMO: mô tả sự chuyển động của từng e riêng biệt.

Giống nhau ở liên kết 2 tâm: Cả 2 thuyết đều dẫn đến sự phân bố e trong phân tử giống nhau.

Để tạo thành liên kết cộng hóa trị phải có mật độ e giữa 2 hạt nhân nguyên tử

Để tạo thành liên kết các AO phải xen phủ nhau. Cách phân biệt liên kết σ và π giống nhau

29


Ưu điểm của VB so với MO: mô tả phân tử một cách cụ thể: Cho phép dùng khái niệm hoá trị quen thuộc Biễu diễn phân tử bằng công thức cấu tạo

→ Thuyết VB tiện lợi khi trình bày lý thuyếtNhược điểm của VB không giải thích được một số trường hợpƯu điểm của MO so với VB: Tổng quát hơn: mô tả được liên kết hóa học trong mọi phân tử (kể cả

liên kết kim loại) Mô tả được trạng thái kích thích của phân tử Giải thích được màu sắc và quang phổ của phân tửNhược điểm của MO: khó

4. Các phân tử cộng hóa trị và lưỡng cựca. Phân tử cộng hóa trị có cực và không cực

Phân tử cộng hóa trị có cực là do sự phân bố mật độ e trong phân tử gần với nguyên tử âm điện hơn, làm cho nguyên tử có độ âm điện lớn hơn sẽ phân cực âm và nguyên tử kia phân cực dương.

Phân tử cộng hóa trị không cực là phân tử tạo thành từ các nguyên tử cùng loại (N2, H2, O2…) hoặc phân tử có tính đối xứng trong không gian (CO2, CH4, C6H6 …)

b. Lưỡng cực và moment lưỡng cực Phân tử có cực : xuất hiện lưỡng cực điện gồm hai tâm có điện tích bằng

nhau nhưng trái dấu (+, - ) , nằm cách nhau một khoảng ℓ gọi là độ dài lưỡng cực

Moment lưỡng cực: là đại lượng vectơ có chiều quy ước từ cực dương đến cực âm

. Thực tế thường được đo bằng đơn vị debye (D) Moment lưỡng cực của phân tử là tổng vectơ moment lưỡng cực của các

liên kết và các cặp electron hóa trị tự do Các phân tử có cấu tạo đối xứng đều có

Phân tử cộng hóa trị: m = 0 ¸ 4 D. càng lớn phân tử càng phân cực mạnh.

30

Documents

3. Lien Ket Cong Hoa Tri