GIÁO TRÌNH HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ KHÔNG CHUYỂN TIẾP VÀ CHUYỂN TIẾP - NGUYỄN HỮU KHÁNH HƯNG, HUỲNH THỊ KIỀU XUÂN

(a) H
2
F
2
Cl
2
Br
2
I
2
(b) H
2
HF HCl HBr HI
Hình 1.8 Mô hình của các phân tử X
2
và HX
a. Độ bền liên kết đặc biệt cao của H
2
là do H có bán kính rất nhỏ là 0,37Å khiến cho mật độ điện tử
trong vùng xen phủ rất cao so với F trong F
2
có bán kính là 0,71Å.
b. Độ bền liên kết thấp của F
2
so với các halogen còn lại là do F không hình thành thêm liên kết π
như đối với Cl, Br và I. Sự hình thành liên kết π cho–nhận giữa hai nguyên tử X trong phân tử X
2
sẽ được xem xét trong Mục 1.4.5.2.
c. Khi đi từ trên xuống dưới trong phân nhóm, lớp vỏ điện tử tăng dần khiến bán kính của Cl, Br và I
tăng dần nên độ bền của liên kết σ giảm dần trong các phân tử X
2
.
d. Tương tự, bán kính của Cl, Br và I tăng dần cũng khiến cho độ bền của liên kết σ trong các phân
tử HCl, HBr và HI giảm dần.
e. Một điều thú vị là nếu giả định phân tử HX gồm anion X – liên kết cộng hóa trị cho–nhận với H + thì
H + nằm ngay bên trong quả cầu X – như trong Hình 2.8(b).
f. Thực tế không có mối liên hệ trực tiếp giữa tác dụng phân cực, moment lưỡng cực μ với năng
lượng liên kết σ (E σ
). E σ
phụ thuộc chủ yếu vào mật độ điện tử liên kết.
1.4.5.2. Liên kết π
1. Liên kết π là liên kết mà MO liên kết có một mặt phẳng phản đối xứng chứa trục liên kết.
2. Nói cách khác, liên kết π hình thành khi các AO liên kết có một trục vuông góc với trục liên kết. Điều
này có nghĩa là liên kết π chỉ hình thành được với các vân đạo p, d và f.
3. Như vậy, điện tử của liên kết π chỉ nằm trong vùng xen phủ ở bên của trục liên kết mà không có khả
năng tập trung vào không gian ngay giữa hai hạt nhân nên chỉ gián tiếp kéo hai hạt nhân lại với nhau
khiến cho liên kết π là một liên kết không mạnh.
4. Liên kết π có độ bền không cao nên hầu như không thể tồn tại độc lập trong chất.
5. Khi hai nguyên tử liên kết với nhau thì trước tiên phải hình thành một liên kết σ rồi mới có thể xuất hiện
thêm liên kết π khiến cho bậc liên kết > 1.
6. Hệ quả là các vân đạo 2p có kích thước nhỏ thường tạo thành các liên kết π có độ bền cao hơn hẵn
các vân đạo 3p, 3d, 4p, 4d, 4f,… do chúng có mật độ điện tử cao trong vùng xen phủ ở bên cho dù
thể tích của vùng xen phủ không lớn.
13