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

Chương 7.
Hydrogen
7.1. Cấu trúc điện tử và đặc điểm liên kết
1. Hydrogen có cấu trúc điện tử đơn giản nhất là 1s 1 nhưng hóa học lại rất phức tạp do khi mất điện tử
duy nhất này thì nguyên tử chỉ còn độc nhất một proton có điện tích dương với bán kính chỉ bằng
khoảng 10 −5 bán kính của các ion khác.
2. Hydrogen có thể:
• Mất đi 1 điện tử để có số oxi hóa +1 giống các kim loại kiềm
• Nhận thêm 1 điện tử để có số oxi hóa –1 giống các halogen
Tính chất H F Cl Li Na
Bán kính nguyên tử 0,30 0,64 0,99 1,55 1,89
Bán kính ion E − 1,36 1,33 1,81 – –
Bán kính ion E + 10 –5 – – 0,68 0,98
I eV
1
13,6 17,42 12,97 5,39 5,14
A eV 0,75 3,5 3,6 – –
Độ âm điện theo Pauling 2,1 3,98 3,16 0,98 0,93
3. H + có tác dụng phân cực vô cùng mạnh do r + vô cùng nhỏ.
4. Vì vậy, trong các hợp chất mà hydrogen phân cực dương thì liên kết của hydrogen đều mang bản chất
cộng hóa trị phân cực chứ không thể là liên kết ion.
5. Trong dung môi thì H + sẽ bị solvat hóa để phân tán bớt điện tích dương. Ví dụ như trong nước thì H +
sẽ tạo thành cation oxoni H
3
O + thường được viết tắt là H + .
6. Hydrogen trong các hợp chất với F, O và N bị mất gần hết điện tử nên dễ dàng hình thành liên kết
hydro với mô hình như sau:
A δ− ←H δ+ B δ−
trong đó: A và B là F, O hay N
7. Hydrogen có kích thước nhỏ nên có thể xâm nhập vào các lỗ trống trong mạng tinh thể của các kim
loại tạo thành các hợp chất kiểu kim loại.
7.2. Trạng thái tự nhiên
1. Hydrogen là một trong các nguyên tố phổ biến nhất.
2. Hydrogen chiếm 17%NT (nguyên tử) của vỏ trái đất, ½ khối lượng mặt trời và các ngôi sao.
3. Hydrogen có 3 đồng vị với 2 đồng vị bền là protium và deuterium (hay D); đồng vị phóng xạ là
tritium (hay T).
87