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

Thông số
O
2
+
O
2 O
2
–
O
2
2–
σ
pz
*
π
px
* π
py
* ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑ ↑↓ ↑↓
π
px
π
py
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
σ
pz
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
Bậc liên kết n 2,5 2 1,5 1
Loại liên kết 1σ + 1,5π 1σ + 1π 1σ + 0,5π 1σ
d
O–O
Å 1,12 1,21 1,26 1,48
E
lk
kJ/mol 641 493 – 210
ΔE
lk
kJ/mol 148 283
14. Hiện tượng này được giải thích như sau:
a. Sự xuất hiện thêm liên kết π khiến cho độ dài liên kết giảm xuống.
b. Độ dài liên kết giảm làm thể tích xen phủ và mật độ điện tử trong vùng xen phủ của liên kết σ tăng
nên độ bền của liên kết σ tăng lên so với khi chỉ có một mình liên kết σ.
c. Kế tiếp, độ bền của liên kết σ tăng lại làm cho độ dài liên kết giảm,…
d. Như vậy, hiệu ứng này sẽ bao gồm hai tương tác qua lại tương hỗ:
Bậc liên kết ↑ ⇒Độ dài liên kết ↓ ⇌Độ bền liên kết ↑
15. Ví dụ 1: Đối với hệ phân tử–ion [O
2
]:
a. Khi bậc liên kết tăng từ 1 lên 2 và 2,5 thì độ dài liên kết d
O–O
giảm từ 1,48 xuống 1,21 và 1,12Å.
b. Hệ quả là phần năng lượng liên kết σ trong liên kết bội phải có giá trị cao hơn giá trị 210 kJ/mol
của một mình liên kết đơn σ do lúc này độ dài liên kết giảm xuống.
16. Ví dụ 2: Đối với các phân tử halogen X
2
:
a. Trong phân tử F
2
, do F chỉ có các vân đạo hóa trị 2s và 2p đã chứa đầy điện tử mà không có vân
đạo 2d nên không tạo được liên kết π. Hệ quả là tuy có bán kính nhỏ (0,71) nên độ dài liên kết
nhỏ (1,42) nhưng năng lượng liên kết F–F lại chỉ là 151 kJ/mol. Người ta còn cho rằng lớp điện
tử thứ hai của F có bán kính nhỏ lại chứa đầy tám điện tử tạo lực đẩy mạnh giữa các điện tử làm
độ bền liên kết không cao.
15