CHUYấN 03:
LIấN KT HểA HC
H . + . Cl :
..
..
Na . + . Cl :
..
(2/8/1)
(2/8/7)
H : Cl
.. :
Na+ Cl(2/8) (2/8/8)
H-Cl
NaCl
I. liên kết ion
1. S hỡnh thnh ion
Trong nguyờn t, s proton bng s electron nờn nguyờn t trung hũa in. Trong phn ng húa hc,
nu nguyờn t mt bt hoc thu thờm electron, nú s tr thnh phn t mang in tớch dng hoc
õm.Nguyờn t hoc nhúm nguyờn t mang in c gi l ion.
a. Ion dng
Cỏc nguyờn t kim loi d nhng 1, 2, 3 electron lp ngoi cựng tr thnh cỏc ion
mang 1, 2, 3 n v in tớch dng.
Thớ d:
MgMg2++2e
AlAl3+ + 3e
Ion mang in tớch dng c gi l ion dng hay cation.
Ngi ta gi tờn cation kim loi bng cỏch t trc tờn kim loi t "cation" nh cation liti (Li+),
cation magie Mg2+, cation nhụm (Al3+), cation ng I (Cu+), cation ng II (Cu2+),...
b. Ion õm
Cỏc nguyờn t halogen khỏc v cỏc nguyờn t phi kim nh O, S cú th thu thờm 1, 2 electron v
tr thnh cỏc ion õm.
Thớ d:
Cl + e Cl
O + 2e O2
S + 2e S2
Ion mang in tớch õm c gi l ion õm hay anion.
Ngi ta thng gi tờn cỏc anion bng tờn gc axit tng ng, thớ d cỏc ion F, Cl, S2 ln lt
c gi l ion florua, clorua, sunfua. Ion O2 c gi l ion oxit.
c. Ion n v ion a nguyờn t
Ion n nguyờn t l ion c to nờn t mt nguyờn t.
Thớ d: Li+, Mg2+,Al3+,Cu2+,F,Cl,S2,...
Ion a nguyờn t l ion c to nờn t nhiu nguyờn t liờn kt vi nhau thnh mt nhúm
nguyờn t mang in tớch dng hay õm. Thớ d, ion amoni ( NH 4 ), cỏc ion gc axit nh ion
Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr
www.hoahoc.org
Mi s sao chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org)
A. LIấN KT HểA HC
Khái niệm phân tử và liên kết hóa học
Phân tử là phần tử nhỏ nhất của chất, mang tính chất đặc tr-ng cho chất, có thể phân chia thành các
hạt nhỏ hơn trong các phản ứng hoá học và có thể tồn tại độc lập.
Sự kết hợp giữa các nguyên tử để đạt tới trạng thái bền vững hơn đ-ợc gọi là liên kết hóa học.
Các khuynh h-ớng hình thành liên kết hóa học - Qui tắc bát tử (Octet)
Nội dung của qui tắc bát tử: Khi tham gia vào liên kết hóa học các nguyên tử có khuynh h-ớng dùng
chung electron hoặc trao đổi để đạt đến cấu trúc bền của khí hiếm bên cạnh với 8 hoặc 2 electron lớp ngoài
cùng .
Ví dụ:
..
..
nitrat ( NO3 ), ion sunfat ( SO42 ), ion photphat PO43 ...
2. S hỡnh thnh liờn kt ion
TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG
Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon
Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr
www.hoahoc.org
Mi s sao chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org)
Định nghĩa liên kết ion: liên kết ion là liên kết hoá học đ-ợc tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion
mang điện ng-ợc dấu.
Bản chất của lực liên kết ion: là lực hút tĩnh điện.
Thng c hỡnh thnh gia kim loi in hỡnh v phi kim in hỡnh.
Xột mng tinh th NaCl:
Mng tinh th NaCl cú cu trỳc hỡnh lp phng. Cỏc ion Na+ v Cl nm cỏc nỳt ca mng tinh
th mt cỏch luõn phiờn. Trong tinh th NaCl, c mt ion Na+ c bao quanh bi 6 ion Cl. Ngc li,
mt ion Cl c bao quanh bi 6 ion Na+
Tinh th NaCl c to bi rt nhiu ion Na+ v Cl, khụng cú phõn t NaCl riờng bit. Tuy vy
khi vit cụng thc phõn t mui natri clorua, n gin ngi ta ch vit NaCl.
Tớnh cht ca cỏc hp cht liờn kt ion:
+ Các hợp chất ion càng khó nóng chảy
+ Khó bị hoà tan trong dung môi phân cực hơn.
+ Cng v d v
+ Hỡnh thnh tinh th, cú dng rn
+ Tinh th ion thng khụng mu
+ Dn in trng thỏi núng chy v dung dch, trng thỏi rn thng khụng dn in.
Tóm lại: Kim loại càng dễ nh-ờng electron, phi kim càng dễ nhận electron, các ion đ-ợc tạo thành hút nhau
càng mạnh thì càng thuận lợi cho sự tạo thành liên kết ion.
II. Liên kết cộng hóa trị
1. Sự hình thành liên kết cộng hóa trị.
Khi hình thành liên kết cộng hóa trị, các nguyên tử có khuynh h-ớng dùng chung các cặp electron để
đạt cấu trúc bền của khí hiếm gần kề ( với 8 hoặc 2 electron lớp ngoài cùng).
Các cặp electron dùng chung có thể do sự góp chung của hai nguyên tử tham gia liên kết (cộng hóa
trị thông th-ờng) hoặc chỉ do một nguyên tử bỏ ra (liờn kt cho nhn hay liờn kt phi trớ).
Số electron góp chung của một nguyên tử th-ờng bằng 8 - n (n: số thứ tự của nhóm nguyên tố). Khi
hết khả năng góp chung, liên kết với các nguyên tử còn lại đ-ợc hình thành bằng cặp electron do một
nguyên tử bỏ ra (th-ờng là nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn).
Ví dụ: Công thức phân tử
Công thức
Công thức cấu tạo
.. electron
H2O
H-O-H
.. H
..H :O:
..
SO2
:O:: S:
..
.. O:
O= SO
a. S hỡnh thnh phõn t n cht
Cỏc phõn t H2, N2 to nờn t hai nguyờn t ca cựng mt nguyờn t (cú õm in nh
nhau), nờn cỏc cp electron chung khụng b hỳt lch v phớa nguyờn t no. Do ú, liờn kt trong cỏc
phõn t ú khụng b phõn cc. ú l liờn kt cng húa tr khụng cc.
TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG
Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon
b. S hỡnh thnh phõn t hp cht
õm in ca oxi (3,44) ln hn õm in ca C (2,55) nờn cp electron chung lch v
phớa oxi. Liờn kt gia hai nguyờn t oxi v cacbon l phõn cc, nhng phõn t CO2 cú cu to thng
nờn phõn cc ca hai liờn kt ụi (C=O) trit tiờu nhau, kt qu l ton b phõn t khụng b phõn
cc.
2. Liên kết cộng hoá trị cho-nhận (liên kết phối trí).
a) Định nghĩa: Liên kết cộng hoá trị cho - nhận là liên kết cộng hoá trị trong đó cặp electron dùng chung chỉ
do một nguyên tử cung cấp gọi là nguyên tử cho, nguyên tử còn lại là nguyên tử nhận.
VD:
H
+
H
H
+
H
N
+
H+
H
H
N
H
hay
H
H
O
hay
O
H
H
O
N
N
N
O
Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr
www.hoahoc.org
Mi s sao chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org)
Liờn kt cng húa tr trong ú cp electron chung b lch v phớa mt nguyờn t c gi l liờn kt
cng húa tr cú cc hay liờn kt cng húa tr phõn cc.
Trong cụng thc cu to, ngi ta biu din cp electron chung bng mt gch ni, cp electron cho
- nhn bng mt mi tờn cú chiu hng v phớa nguyờn t nhn.
b) Điều kiện tạo ra liên kết cho nhận:
- Nguyên tử cho phải có lớp vỏ e đã bão hoà và còn ít nhất một cặp e tự do (ch-a tham gia liên kết) có
bán kính nhỏ, độ âm điện t-ơng đối lớn.
- Nguyên tử nhận phải có obitan trống.
3. Tớnh cht ca cỏc cht cú liờn kt cng húa tr
Cỏc cht m phõn t ch cú liờn kt cng húa tr cú th l cht rn nh ng, lu hunh, iot,..., cú
th l cht lng: nc, ancol,... hoc cht khớ nh khớ cacbonic, clo, hiro,...
Cỏc cht cú cc nh ancol etylic, ng,... tan nhiu trong dung mụi cú cc nh nc.
Phn ln cỏc cht khụng cc nh iot, cỏc cht hu c khụng cc tan trong dung mụi khụng cc nh
benzen, cacbon tetraclorua,...
Núi chung, cỏc cht ch cú liờn kt cng húa tr khụng cc khụng dn in mi trng thỏi.
MI QUAN H GIA LIấN KT ION V LIấN KT CNG HểA TR
Vi liờn kt A B thỡ xột v c im ca liờn kt ca A B, ngi ta da vo giỏ tr hiu õm in
ca hai nguyờn t A v B
AB 0,4 => Liờn kt cng húa tr khụng cc
AB 0,4 => Liờn kt ion
0,4 AB 1,7 => Liờn kt cng húa tr cú cc
TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG
Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon
Dng liờn kt
Khụng phõn cc
Vớ d
Cl : Cl
Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr
www.hoahoc.org
Mi s sao chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org)
c im liờn kt
Cp e dựng chung nm gia hai nguyờn t
Cp e dựng chung lch phớa nguyờn t cú õm in
Liờn kt cng
Phõn tc
H : Cl
ln hn
húa tr
Cho nhn
Cp e dựng chung ch do mt nguyờn t n phng
H3N : H cung cp
(Phi trớ)
E chuyn hn v mt nguyờn t trong phõn t to thnh
Liờn kt ion
Na+Clcỏc ion
CC LOI TINH TH
Tinh th ion
Tinh th nguyờn t
Tinh th phõn t
Tinh th kim loi
c hỡnh thnh t nhng
c hỡnh thnh t
Khỏi ion mang in tớch trỏi du, c hỡnh thnh t c hỡnh thnh t nhng ion nguyờn
cỏc phõn t
t kim loi v cỏc
nim gm cac cation v anion cỏc nguyờn t
nỳt mng tinh th
electron t do
Kim cng
Iot, nc ỏ
Na, Fe, Cu ...
Vớ d Mui n
- Lc liờn kt l lc - nh kim
- Liờn kt cú bn cht tnh
- Lc liờn kt cú bn tng tỏc tnh ph.t
- Dn in
in
cht cng húa tr
- Kộm bn
- Dn nhit
c
- Rt bn
- Nhit núng chy - cng nh
- Do d dỏt
tớnh
- Khú núng chy
v nhit sụi cao
- Nhit ụ núng chy, mng
- Khúi bay gi
nhit soi thp
III. Liên kết kim loại
1. Định nghĩa: Liên kết kim loại là liên kết hoá học hình thành do các electron tự do gắn kết các ion d-ơng
kim loại trong mang tinh thể kim loại hay trong kim loại lỏng.
Bản chất của lực liên kết kim loại là lực hút tĩnh điện giữa các electron tự do và các ion (+) kim loại.
2. ảnh h-ởng của liên kết kim loại đến tính chất vật lý của kim loại
Do cấu trúc đặc biệt của mạng tinh thể kim loại mà các kim loại rắn có những tính chất vật lý chung: tính
dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính dẻo, ánh kim. Các tính chất vật lý chung đó đều do electron tự do trong kim loại gây ra.
Ngoài ra đặc điểm của liên kết kim loại: Mật độ nguyên tử (hay độ đặc khít), mật độ electron tự do, điện
tích của cation kim loại cũng ảnh h-ởng đến các tính chất vật lý khác của kim loại nh-: độ cứng, nhiệt độ
nóng chảy, nhiệt độ sôi, tỷ khối.
IV. Liên kết hiđro
1. Khái niệm
- Liên kết hyđro là liên kết hoá học đ-ợc hình thành bằng lực hút tĩnh điện yếu giữa một nguyên tử hyđro
linh động với một nguyên tử phi kim có độ âm điện lớn, mang điện tích âm của phân tử khác hoặc trong
cùng phân tử.
VD
H
H
O
H
O
H O
O
C
H
H
H
O
O
H
2. Bản chất của lực liên kết hyđro.
- Bản chất của lực liên kết hyđro là lực hút tĩnh điện.
- Liên kết hiđro thuộc loại liên kết yếu, có năng l-ợng liên kết vào khoảng 10-40 kJ/mol, yếu hơn nhiều
so với liên kết cộng hóa trị mà năng l-ợng liên kết vào khoảng và trăm đến vài ngàn kJ/mol, nh-ng lại
gây nên những ảnh h-ởng quan trọng lên tính chất vật lí (nh- nhiệt độ sôi và tính tan trong n-ớc) cũng
nh- tính chất hóa học (nh- tính axit) của nhiều chất hữu cơ.
1
X H ... : Y
TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG
Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon
1
+ Liên kết H nội phân tử: Xuất hiện trong phân tử có cả X H và : Y và chúng phải ở
t-ơng đối gần nhau để khi hình thành liên kết H tạo thành đ-ợc vòng 5-6 cạnh ( th-ờng thì vòng 5 cạnh
bền hơn)
VD
H2C
OH
CH2
C
;
O
O
O
H
H
O H
Tp Chớ Húa Hc & Tui Tr
www.hoahoc.org
Mi s sao chộp v s dng ti liu ca hoahoc.org cn ghi rừ ngun trớch dn (Trớch theo: www.hoahoc.org)
3. Điều kiện hình thành liên kết hyđrô.
+ X phải có độ âm điện cao, bán kính nguyên tử phải t-ơng đối nhỏ( O, N, F)
+ Y: có ít nhất một cặp e ch-a sử dụng, có r nhỏ (O, N, F)
Có 2 loại liên kết H
+ Liên kết H giữa các phân tử ( liên kết H liên phân tử)
VD:
R
R
+
+
O
O
H
H
Có thể có loại liên kết H liên phân tử tạo thành vòng khép kín (dạng đime) rất bền rất khó tách nhau ra
ngay cả khi bay hơi
Trong phân tử có liên kết H nội phân tử: ngoài ra còn có liên kết H liên phân tử nh-ng vô cùng khó
khăn vì nó tạo ra liên kết H nội phân tử dễ dàng hơn và bền hơn liên kết H liên phân tử
4. ảnh h-ởng của liên kết H
+) ảnh h-ởng đến độ sôi, nhiệt độ nóng chảy
- Liên kết hyđro liên phân tử làm tăng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, sức căng bề mặt và khả năng hoà
tan vào n-ớc của chất.
- Các chất có liên kết hyđro nội phân tử sẽ giảm khả năng tạo liên kết hyđro liên phân tử, làm giảm nhiệt
độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khả năng hoá lỏng so với hợp chất có khối l-ợng phân tử t-ơng đ-ơng nh-ng
có liên kết hyđro liên phân tử.
VD
C
O
H O
O
H O
H
C
O
(I)
O
H
(II)
(II) có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn(I).
+) ảnh h-ởng đến độ tan: Xét ảnh h-ởng của liên kết H giữa phân tử và dung môi
- Nếu có liên kết H giữa phân tử hợp chất và dung môi thì độ tan lớn
- Những chất có khả năng tạo liên kết H nội phân tử dễ tan trong dung môi không phân cực, khó tan trong
dung môi phân cực hơn so với những chất có liên kết H liên phân tử
VD: Do có liên kết hyđro nên H2O, NH3, HF có nhiệt độ sôi cao hơn các hợp chất có khối l-ợng phân tử
t-ơng đ-ơng(hoặc lớn hơn) nh-ng không có liên kết hyđro nh- H2S, HBr, HI... Liên kết hyđro của C2H5OH
với H2O làm cho r-ợu etylic tan vô hạn trong n-ớc.
... O - H ... O - H ...O - H ...
... H- O ... H C2H5
H ... O - H
C2H5
C2H5
TP CH HểA HC & TUI TR â HOAHOC.ORG
Ngụ Xuõn Qunh - 0979.817.885 0936.717.885 Ym: netthubuon