1. Có nguyên tử nào sống trơ trọi cô đơn 1 mình không?
- Cũng như cuộc sống quanh ta, thế giới của nguyên tử cũng có người sống đơn lẻ. Đặc trưng nhất trong số ấy là các nguyên tử KHÍ TRƠ.
Cho dù Nitơ phải sống cùng nhau 2 nguyên tử [N2]; Oxi phải sống cùng nhau 2 hoặc 3 nguyên tử [khí O2, khí O3]; …
…thì mặc kệ, KHÍ TRƠ vẫn thích sống lẻ loi, chỉ 1 mình nguyên tử vẫn bền vững sống tốt; vì thế mà công thức phân tử khí trơ chỉ là He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn; chớ không giống mấy nguyên tử yếu đuối trên!
- Cũng có 1 số kim loại quý hiếm sống được 1 mình khi ở điều kiện bình thường, ví dụ như Vàng, Platin. Tuy nhiên khi gặp chất oxi hóa mạnh như F2 chẳng hạn, nhất là ở nhiệt độ cao; chúng cũng đành buông tay phản ứng.
- Cuối cùng, các KHÍ TRƠ vẫn là bền vững nhất! Điều này được các nhà hóa học lý giải: chúng có cấu hình electron lớp ngoài cùng bền vững, cụ thể là
+Có đầy đủ 2e ở lớp thứ nhất [1s2]: 2He.
+Lớp ngoài cùng có 8e […ns2 np6]: 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn.
Nguyên tử, electron và thế năng
Trong nguyên tử, electron được sắp xếp theo các lớp có cấu trúc phức tạp. Với hầu hết nguyên tử, lớp electron ngoài cùng thường chưa hoàn thiện, và các nguyên tử chia sẻ chung các electron này để hoàn thiện lớp này. Các nguyên tử có lớp ngoài cùng chưa hoàn thiện thì có thể năng lớn, những nguyên tử có lớp ngoài cùng đã hoàn thiện thì có thế năng nhỏ. Trong tự nhiên, vật có thể năng lớn sẽ “tìm kiếm” thế năng nhỏ hơn và trở nên ổn định hơn. Nguyên tử hình thành liên kết hóa học để giảm thế năng của chúng.
Liên kết hóa học
Liên kết ion
Liên kết ion xảy ra khi lớp vỏ nguyên tử mất hoặc nhận một hoặc nhiều electron, từ đó sinh ra lực hút tĩnh điện chiều âm hay dương. Ví dụ nguyên tố như Na có gần trống electron lớp ngoài cùng sẽ tương tác với Clo, nguyên tố có gần đủ electron lớp ngoài cùng. Khi Na mất một electron, điện tích của nó thành +1, khi Clo nhận một electron, điện tích của nó thành -1. Lực liên kết ion sẽ liên kết hai nguyên tố để tạo thành một phân tử, phân tử này ổn định hơn do có điện tích 0.
Liên kết ion NaCl
Bài 4. Liên kết Hóa học [ Vũ Khắc Ngọc - LTĐH đảm bảo - Hocmai.vn]
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây [282.12 KB, 4 trang ]
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc
Liên kết hóa học
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -
LIÊN KẾT HÓA HỌC
TÀI LIỆU BÀI GIẢNG
I. VÌ SAO CÁC NGUYÊN TỬ LẠI LIÊN KẾT VỚI NHAU ?
Người ta biết rằng trong tự nhiên các nguyên tử khí hiếm đều tồn tại ở trạng thái tự do còn nguyên tử của các
nguyên tố khác như hiđro, clo v.v lại liên kết với nhau tạo thành phân tử.
Sở dĩ như vậy vì các nguyên tử khí hiếm có lớp electron ngoài cùng bền vững [2 electron đối với heli, 8
electron đối với các khí hiếm khác]. Nguyên tử hiđro chỉ có 1 electron lớp ngoài cùng, cấu trúc này không bền bằng
cấu trúc electron của heli là khí hiếm gần nó nhất.
Nguyên tử clo có 7 electron ngoài cùng, không bền bằng cấu trúc electron của khí hiếm neon gần nó nhất.
Vì vậy các nguyên tử liên kết với nhau để đạt tới cấu trúc electron của khí hiếm bền hơn cấu trúc electron của
từng nguyên tử đứng riêng rẽ.
II. CÁC LOẠI LIÊN KẾT
1. Liên kết cộng hoá trị
a, Đặc điểm.
Liên kết cộng hoá trị được tạo thành do các nguyên tử có độ âm điện bằng nhau hoặc khác nhau không nhiều
góp chung với nhau các e hoá trị tạo thành các cặp e liên kết chuyển động trong cùng 1 obitan [xung quanh cả 2 hạt
nhân] gọi là obitan phân tử. Dựa vào vị trí của các cặp e liên kết trong phân tử, người ta chia thành :
Liên kết cộng hoá trị không cực.
- Tạo thành từ 2 nguyên tử của cùng một nguyên tố. Ví dụ : H : H, Cl : Cl.
- Cặp e liên kết không bị lệch về phía nguyên tử nào.
- Hoá trị của các nguyên tố được tính bằng số cặp e dùng chung.
Liên kết cộng hoá trị có cực.
- Tạo thành từ các nguyên tử có độ âm điện khác nhau không nhiều. Ví dụ : H : Cl.
- Cặp e liên kết bị lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.
- Hoá trị của các nguyên tố trong liên kết cộng hoá trị có cực được tính bằng số cặp e dùng chung. Nguyên tố
có độ âm điện lớn có hoá trị âm, nguyên tố kia hoá trị dương. Ví dụ, trong HCl, clo hoá trị 1
-
, hiđro hoá trị 1
+
.
b. Liên kết cho - nhận [còn gọi là liên kết phối trí].
Đó là loại liên kết cộng hoá trị mà cặp e dùng chung chỉ do 1 nguyên tố cung cấp và được gọi là nguyên tố cho
e. Nguyên tố kia có obitan trống [obitan không có e] được gọi là nguyên tố nhận e. Liên kết cho - nhận được ký hiệu
bằng mũi tên [ ] có chiều từ chất cho sang chất nhận.
Ví dụ quá trình hình thành ion NH
4
+
[từ NH
3
và H
+
] có bản chất liên kết cho - nhận.
Sau khi liên kết cho - nhận hình thành thì 4 liên kết N - H hoàn toàn như nhau. Do đó, ta có thể viết CTCT và
CTE của NH
4
+
như sau:
CTCT và CTE của HNO
3
:
Điều kiện để tạo thành liên kết cho - nhận giữa 2 nguyên tố A B là: nguyên tố A có đủ 8e lớp ngoài, trong
đó có cặp e tự do[chưa tham gia liên kết] và nguyên tố B phải có obitan trống.
c. Liên kết σ và liên kết π.
Về bản chất chúng là những liên kết cộng hoá trị.
a] Liên kết σ. Được hình thành do sự xen phủ 2 obitan [của 2e tham gia liên kết] dọc theo trục liên kết. Tuỳ
theo loại obitan tham gia liên kết là obitan s hay p ta có các loại liên kết σ kiểu s-s, s-p, p-p:
Obitan liên kết σ có tính đối xứng trục, với trục đối xứng là trục nối hai hạt nhân nguyên tử.
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc
Liên kết hóa học
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -
Nếu giữa 2 nguyên tử chỉ hình thành một mối liên kết đơn thì đó là liên kết σ. Khi đó, do tính đối xứng của
obitan liên kết σ, hai nguyên tử có thể quay quanh trục liên kết.
b] Liên kết π. Được hình thành do sự xen phủ giữa các obitan p ở hai bên trục liên kết. Khi giữa 2 nguyên tử
hình thành liên kết bội thì có 1 liên kết σ, còn lại là liên kết π. Ví dụ trong liên kết 3 sẽ gồm 1 liên kết d [bền nhất] và
2 liên kết π [kém bền hơn].
Liên kết π không có tính đối xứng trục nên 2 nguyên tử tham gia liên kết không có khả năng quay tự do quanh
trục liên kết. Đó là nguyên nhân gây ra hiện tượng đồng phân cis-trans của các hợp chất hữu cơ có nối đôi.
d. Sự lai hoá các obitan.
- Khi giải thích khả năng hình thành nhiều loại hoá trị của một nguyên tố [như của Fe, Cl, C…] ta không thể
căn cứ vào số e độc thân hoặc số e lớp ngoài cùng mà phải dùng khái niệm mới gọi là "sự lai hoá obitan". Lấy
nguyên tử C làm ví dụ:
Cấu hình e của C [Z = 6].
Nếu dựa vào số e độc thân: C có hoá trị II.
Trong thực tế, C có hoá trị IV trong các hợp chất hữu cơ. Điều này được giải thích là do sự "lai hoá" obitan 2s
với 3 obitan 2p tạo thành 4 obitan q mới [obitan lai hoá] có năng lượng đồng nhất. Khi đó 4e [2e của obitan 2s và 2e
của obitan 2p]chuyển động trên 4 obitan lai hoá q và tham gia liên kết làm cho cacbon có hoá trị IV. Sau khi lai hoá,
cấu hình e của C có dạng:
Các kiểu lai hoá thường gặp.
a] Lai hoá sp
3
. Đó là kiểu lai hoá giữa 1 obitan s với 3 obitan p tạo thành 4 obitan lai hoá q định hướng từ tâm
đến 4 đỉnh của tứ diện đều, các trục đối xứng của chúng tạo với nhau những góc bằng 109
o
28'. Kiểu lai hoá sp
3
được
gặp trong các nguyên tử O, N, C nằm trong phân tử H
2
O, NH
3
, NH
+
4
, CH
4
,…
b] Lai hoá sp
2
. Đó là kiểu lai hoá giữa 1 obitan s và 2obitan p tạo thành 3 obitan lai hoá q định hướng từ tâm
đến 3 đỉnh của tam giác đều. Lai hoá sp
2
được gặp trong các phân tử BCl
3
, C
2
H
4
,…
c] Lai hoá sp. Đó là kiểu lai hoá giữa 1 obitan s và 1 obitan p tạo ra 2 obitan lai hoá q định hướng thẳng hàng
với nhau. Lai hoá sp được gặp trong các phân tử BCl
2
, C
2
H
2
,…
2. Liên kết ion
Liên kết ion được hình thành giữa các nguyên tử có độ âm điện khác nhau nhiều [Dc ³ 1,7]. Khi đó nguyên tố
có độ âm điện lớn [các phi kim điển hình] thu e của nguyên tử có độ âm điện nhỏ [các kim loại điển hình] tạo thành
các ion ngược dấu. Các ion này hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành phân tử.
Ví dụ :
Liên kết ion có đặc điểm: Không bão hoà, không định hướng, do đó hợp chất ion tạo thành những mạng lưới
ion.
Liên kết ion còn tạo thành trong phản ứng trao đổi ion. Ví dụ, khi trộn dung dịch CaCl
2
với dung dịch Na
2
CO
3
tạo ra kết tủa CaCO
3
:
3. Liên kết hiđro
Liên kết hiđro là mối liên kết phụ [hay mối liên kết thứ 2] của nguyên tử H với nguyên tử có độ âm điện lớn
[như F, O, N…]. Tức là nguyên tử hiđro linh động bị hút bởi cặp e chưa liên kết của nguyên tử có độ âm điện lớn
hơn.
Liên kết hiđro được ký hiệu bằng 3 dấu chấm [ … ] và không tính hoá trị cũng như số oxi hoá.
Liên kết hiđro được hình thành giữa các phân tử cùng loại. Ví dụ: Giữa các phân tử H
2
O, HF, rượu, axit…
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc
Liên kết hóa học
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -
hoặc giữa các phân tử khác loại. Ví dụ: Giữa các phân tử rượu hay axit với H
2
O:
hoặc trong một phân tử [liên kết hiđro nội phân tử]. Ví dụ :
Do có liên kết hiđro tạo thành trong dung dịch nên:
+ Tính axit của HF giảm đi nhiều [so với HBr, HCl].
+ Nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của rượu và axit hữu cơ tăng lên rõ rệt so với các hợp chất có KLPT tương
đương.
III. CÁC LOẠI TINH THỂ
1. Tinh thể nguyên tử
Ta lấy tinh thể kim cương làm ví dụ : Nguyên tử cacbon có electron ngoài cùng. Trong tinh thể kim cương,
mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 4 nguyên tử cacbon lân cận gần nhất bằng 4 cặp electron chung. Các nguyên tử
cacbon này nằm trên 4 đỉnh của một tứ diện đều. Mỗi nguyên tử cacbon ở đỉnh lại liên kết với 4 nguyên tử cacbon
khác.
1 Nguyên tử C ở tâm và 4 nguyên tử
C khác ở 4 đỉnh của hình tứ diện đều
Mạng tinh thể kim cương [mỗi nguyên
tử cacbon có 4 nguyên tử lân cận gần nhất]
Lực liên kết cộng hoá trị rất lớn, vì vậy các tinh thể nguyên tử đều bền vững, khá cứng, khó nóng chảy, khó
bay hơi.
Kim cương, thạch anh là những tinh thể nguyên tử. Kim cương cứng nhất trong các chất.
2. Tinh thể phân tử
Ta lấy tinh thể nước đá làm ví dụ : Trong tinh thể nước đá, mỗi phân tử nước có 4 phân tử nước lân cận gần
nhất nằm trên 4 đỉnh của một tứ diện đều. Mỗi phân tử nước ở đỉnh lại có 4 phân tử lân cận nằm ở 4 đỉnh của một tứ
diện đều khác và cứ tiếp tục như vậy.
Tinh thể nước đá. Trong tinh thể nước đá, mỗi phân tử nước là 1 đơn vị cấu trúc
Trong tinh thể nước đá, các phân tử liên kết với nhau bằng liên kết giữa các phân tử. Vì lực hút giữa các phân
tử yếu hơn nhiều so với lực liên kết cộng hoá trị và lực hút tĩnh điện giữa các ion nên nước đá dễ nóng chảy, dễ bay
hơi. Ở 0
0
C nước đá đã bị phân huỷ một phần. Các phân tử nước dịch chuyển lại gần nhau làm cho tỉ khối của nước
[lỏng] lớn hơn nước đá, vì vậy nước đá nổi lên mặt nước lỏng. Đây là đặc điểm cấu tạo tinh thể nước đá.
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Ngọc
Liên kết hóa học
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -
Các tinh thể naphtalen [băng phiến], iot, tuyết cacbonic CO
2
v.v là những tinh thể phân tử, chúng cũng dễ bị
nóng chảy, bay hơi. Ngay ở nhiệt độ thường, một phần tinh thể naphtalen và iot đã bị phân huỷ. Các phân tử tách rời
khỏi mạng tinh thể và khuyếch tán vào không khí làm cho ta dễ nhận ra mùi của chúng.
Trong tinh thể phân tử, các phân tử vẫn tồn tại như những đơn vị độc lập.
3. Tinh thể ion
Ta lấy tinh thể NaCl làm ví dụ
Tinh thể natri clorua NaCl
Trong tinh thể NaCl, các ion Na
+
và Clˉ được phân bố luân phiên đều đặn trên các đỉnh của một hình lập
phương. Xung quanh mỗi ion đều có 6 ion ngược dấu gần nhất.
Vì lực hút tĩnh điện giữa các ion ngược dấu lớn nên tinh thể ion rất bền vững. Các hợp chất ion đều khá rắn,
khó bay hơi, khó nóng chảy. Ví dụ nhiệt độ nóng chảy của muối ăn NaCl là 800
0
C.
Dung dịch các hợp chất ion hoá tan trong nước và các hợp chất ion nóng chảy đều dẫn điện vì các ion [là
những phần tử mang điện] khi đó có thể chuyển động tự do.
4. Tinh thể kim loại
Trong số 109 nguyên tố đã biết thì có hơn 80 nguyên tố là kim loại.
Tinh thể sắt.
Mỗi nguyên tử ở tâm [lập phương] có 8 nguyên tử lân cận gần nhất ở 8 đỉnh của hình lập phương
Trừ thuỷ ngân, tất cả các kim loại đều là chất rắn ở nhiệt độ thường và đều có cấu tạo tinh thể như hình trên.
Liên kết giữa các nguyên tử kim loại trong tinh thể là liên kết kim loại [sẽ học trong chương trình hoá học lớp
12]. Những tính chất đặc trưng của kim loại như tính dẫn điện, dẫn nhiệt, dễ dát mỏng, kéo dài v.v là do liên kết
kim loại quyết định.
Liên kết kim loại khá vững chắc nên các kim loại đều khó nóng chảy, khó bay hơi.
Giáo viên: Vũ Khắc Ngọc
Nguồn: Hocmai.vn
Vì sao nguyên tử các nguyên tố có xu hướng liên kết với nhau tạo thành phân tử hay tinh thể?
A.Để tạo cấu hình electron giống khí hiếm bền.
B.Để trao đổi các electron.
C.Để góp chung electron.
D.Đó là sự kết hợp ngẫu nhiên của các nguyên tử không có mục đích.
Đáp án và lời giải
Đáp án:A
Lời giải:Lời giải:
Đáp án cần chọn là:a
Vậy đáp án đúng là A.
Bạn có muốn?
Xem thêm các đề thi trắc nghiệm khác
Xem thêm
Chia sẻ
Một số câu hỏi khác có thể bạn quan tâm.
-
Cho hàm số y=fx có bảng biến thiên như hình bên:
Khẳng định nào sau đây là đúng?
-
Ở ruồi giấm, gen A quy định tính trạng mắt đỏ, gen a quy định tính trạng mắt trăng. Khi 2 gen nói trên tự tái bản 4 lần thì số nucleotit trong các gen mắt đỏ ít hơn các gen mắt trắng 32 nucleotit và gen mắt trắng tăng lên 3 liên kết hidro. Hãy xác định kiểu biến đổi có thể xảy ra trong gen đột biến?
-
Trong một mạch dao động LC không có điện trở thuần, có dao động điện từ tự do [dao động riêng]. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện cực đại qua mạch lần lượt là U0 và I0. Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị I02 thì độ lớn hiệu điện thế giữa hai bản tụ điển là
-
Trong thí nghiệm giao thoa khe I-âng có khoảng vân là i. Khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này vân trung tâm đến vân sáng bậc 3 bên kia vân trung tâm là
-
Cuộc cách mạng khoa học-kĩ thuật lần thứ hai bắt đầu vào?
-
Một con lắc lò xo nằm ngang gồm lò xo nhẹ có độ cứng 4 N/cm và vật nặng có khối lượng 1 kg. Hệ số ma sát giữa vật và mặt sàn là 0,04. Lúc đầu đưa vật tới vị trí cách vị trí cân bằng 4 cm rồi buông nhẹ. Lấy g = 10 m/s2. Tốc độ lớn nhất vật đạt được khi dao động là:
-
Trong thí nghiệm giao thoa khe I-âng có khoảng vân là i. Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 7 ở cùng một bên vân trung tâm là
-
Quay hình vuông ABCD cạnh a xung quanh một cạnh. Thể tích của khối trụ được tạo thành là:
-
Cho hàm số y=fx có bảng biến thiên như sau:
Giá trị cực đại của hàm số y=fx là
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với nguồn sáng đơn sắc, hệ vân trên màn có khoảng vân i. Nếu khoảng cách giữa hai khe còn một nửa và khoảng cách từ hai khe đến màn gấp đôi so với ban đầu thì khoảng vân giao thoa trên màn