LÝ THUYẾT / HÓA HỌC

LIÊN KẾT HÓA HỌC

I. LIÊN KẾT ION VÀ CỘNG HÓA TRỊ

- Liên kết hóa học là SỰ KẾT HỢP giữa các nguyên tử để tạo thành PHÂN TỬ hay TINH THỂ bền vững hơn.

- Các nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng LIÊN KẾT với nguyên tử khác để đạt được cấu hình electron BỀN VỮNG giống như KHÍ HIẾM (có 2 hoặc 8 electron lớp ngoài cùng).

1. LIÊN KẾT ION

- ĐỊNH NGHĨA: Là liên kết được hình thành do lực hút TĨNH ĐIỆN giữa các ion mang điện tích TRÁI DẤU.

- SỰ HÌNH THÀNH liên kết ion

- Nguyên tử KIM LOẠI NHƯỜNG electron hóa trị trở thành ION DƯƠNG (cation).
- Nguyên tử PHI KIM NHẬN electron trở thành ION ÂM (anion).
- Các ion trái dấu HÚT nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành hợp chất chứa LIÊN KẾT ION.

VD. Liên kết trong phân tử CaCl₂

Nguyên tử Ca nhường 2 electron tạo thành ion dương.

Ca → Ca²⁺+ 2e

Nguyên tử clo nhận 1 electron tạo thành ion âm.

Cl₂ + 2e → 2Cl^-

Ion Ca²⁺ và 2 ion Cl^- hút nhau bằng lực hút tĩnh điện để tạo thành phân tử CaCl₂.

- ĐIỀU KIỆN hình thành liên kết ion:

Liên kết được hình thành giữa các nguyên tố có TÍNH CHẤT KHÁC HẲN NHAU (kim loại điển hình và phi kim điển hình).
QUY ƯỚC hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử liên kết LÀ 1,7 là liên kết ION (trừ một số trường hợp).

- DẤU HIỆU cho thấy phân tử có liên kết ion :

Phân tử hợp chất được hình thành từ KIM LOẠI điển hình (kim loại nhóm IA, IIA) và PHI KIM điển hình (phi kim nhóm VIIA và oxi).

VD. Các phân tử NaCl, MgCl₂, BaF₂… đều chứa liên kết ion, là liên kết được hình thành giữa cation kim loại và anion phi kim.

Phân tử hợp chất muối chứa CATION hoặc ANION đa nguyên tử.

VD. Các phân tử NH₄Cl, MgSO₄, AgNO₃… đều chứa liên kết ion, là liên kết được hình thành giữa cation kim loại hoặc amoni và anion gốc axit.

- ĐẶC ĐIỂM của hợp chất ion: Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi CAO, DẪN ĐIỆN khi tan trong nước hoặc nóng chảy.

2. LIÊN KẾT CỘNG HOÁ TRỊ

- ĐỊNH NGHĨA: Là liên kết được hình thành giữa 2 nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron DÙNG CHUNG.

- ĐIỀU KIỆN: Các nguyên tử giống nhau hoặc gần giống nhau, liên kết với nhau bằng cách GÓP CHUNG các electron hóa trị.

VD. Cl₂, H₂, N₂, HCl, H₂O...

- DẤU HIỆU cho thấy phân tử có liên kết cộng hóa trị:

PHÂN TỬ ĐƠN CHẤT được hình thành từ PHI KIM.

VD. Các phân tử O₂, F₂, H₂, N₂...chứa liên kết cộng hóa trị, là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử phi kim giống nhau.

PHÂN TỬ HỢP CHẤT được hình thành từ các PHI KIM.

VD. Các phân tử F₂O, HF, H₂O, NH₃, CO₂...chứa liên kết cộng hóa trị, là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử phi kim khác nhau.

- LIÊN KẾT cộng hóa trị CÓ CỰC và KHÔNG CỰC

Khi cặp electron DÙNG CHUNG phân bố ĐỐI XỨNG giữa hai hạt nhân nguyên tử THAM GIA liên kết thì đó là liên kết cộng hóa trị KHÔNG PHÂN CỰC.
Khi cặp electron DÙNG CHUNG bị hút LỆCH về nguyên tử có độ âm điện LỚN HƠN thì đó là liên kết cộng hóa trị CÓ CỰC.
Liên kết cộng hóa trị KHÔNG PHÂN CỰC có HIỆU ÂM ĐIỆN: 0,0 ≤ Δλ < 0,4
Liên kết cộng hóa trị PHÂN CỰC có HIỆU ÂM ĐIỆN: 0,4 ≤ Δλ < 1,7

3. LIÊN KẾT CHO - NHẬN

- LIÊN KẾT CHO – NHẬN là trường hợp ĐẶC BIỆT của liên kết cộng hóa trị.

- Là khi cặp electron DÙNG CHUNG CHỈ DO MỘT nguyên tử đóng góp.

- Nguyên tử ĐÓNG GÓP cặp electron là NGUYÊN TỬ CHO.

- Nguyên tử NHẬN cặp electron gọi là NGUYÊN TỬ NHẬN.

- Liên kết cho – nhận biểu diễn bằng MŨI TÊN “➝”, GỐC mũi tên là nguyên tử cho, ĐẦU mũi tên là nguyên tử nhận.

- ĐIỀU KIỆN hình thành liên kết cho – nhận:

- Nguyên tử cho phải có cặp electron CHƯA tham gia liên kết
- Nguyên tử nhận phải có OBITAN TRỐNG (hoặc dồn hai electron độc thân lại để tạo ra obitan trống).

II. SỰ LAI HÓA OBITAN NGUYÊN TỬ

- Là sự TỔ HỢP một số obitan nguyên tử trong một nguyên tử để được các obitan lai hóa giống nhau.

- Có số lượng bằng TỔNG số obitan tham gia lai hóa.

- Có sự định hướng KHÁC NHAU trong không gian.

III. SỰ TẠO THÀNH LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ

1. LIÊN KÊT ĐƠN

- Được hình thành do sự XEN PHỦ TRỤC của các obitan (liên kết s).

- Các liên kết s thường RẤT BỀN VỮNG.

VD. H–Cl ; H–O–H

2. LIÊN KẾT ĐÔI

- Bao gồm 1 liên kết s hình thành do sự XEN PHỦ TRỤC và 1 liên kết hình thành do sự XEN PHỦ BÊN của các obitan p.

- Liên kết thường KÉM BỀN.

VD. O=O ; CH₂=CH₂; O=C=O

3. LIÊN KẾT BA

- Bao gồm 1 liên kết s hình thành do sự XEN PHỦ TRỤC và 2 liên kết hình thành do sự XEN PHỦ BÊN của các obitan p.

IV. LIÊN KẾT KIM LOẠI

- Là liên kết được hình thành giữa NGUYÊN TỬ và ION KIM LOẠI trong mạng tinh thể do sự tham gia của các electron TỰ DO.

- Các mạng tinh thể kim loại thường gặp: Lập phương tâm khối, lập phương tâm diện, lục phương.

- Các kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính dẻo, có ánh kim là do cấu tạo tinh thể kim loại quy định.

V. LIÊN KẾT HIĐRO LIÊN PHÂN TỬ

- Là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện YẾU giữa nguyên tử hiđro mang một phần ĐIỆN DƯƠNG của phân tử này với nguyên tử mang một phần ĐIỆN ÂM của phân tử khác.

- Nguyên tử mang điện ÂM thường có độ âm điện LỚN (N, O, F).

- Liên kết hiđro được biểu diễn bằng DẤU “…”

- Các chất có thể tạo liên kết hiđro liên phân tử khi trong phân tử có các MỐI LIÊN KẾT như: N – H ; O – H ; F – H.

VD. Các phân tử C₂H₅OH, CH₃COOH, NH₃, HF, H₂O...

VD. Sự tạo thành liên kết hiđro giữa các phân tử H₂O

- Các chất mà giữa các phân tử có liên kết hiđro thường có nhiệt độ sôi CAO, TAN TỐT trong nước.

VI. TINH THỂ ION,TINH THỂ NGUYÊN TỬ,TINH THỂ PHÂN TỬ VÀ TINH THẺ KIM LOẠI

	TINH THỂ ION	TINH THỂ NGUYÊN TỬ	TINH THỂ PHÂN TỬ	TINH THỂ KIM LOẠI
KHÁI NIỆM	Được hình thành từ những ion mang điện tích trái dấu, đó là các cation và các anion	Được hình thành từ những nguyên tử	Được hình thành từ các phân tử	Được hình thành từ những nguyên tử, ion kim loại và các electron tự do
LỰC LIÊN KẾT	Có bản chất tĩnh điện	Có bản chất cộng hóa trị	Là lực tương tác phân tử	Có bản chất tĩnh điện
ĐẶC TÍNH	Tinh thể ion bền Khó nóng chảy Khó bay hơi	Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao	Ít bền Độ cứng nhỏ Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp	Ánh kim Dẫn nhiệt, dẫn điện Có tính dẻo