Vận dụng thuyết lai hóa và thuyết sức đẩy giữa các cặp electron hóa trị dự đoán và giải thích dạng hình học của một số phân tử

https://twitter.com/daykemquynhon
plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn
http://daykemquynhon.ucoz.com
Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 /
Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định
www.facebook.com/daykem.quynhon
https://daykemquynhon.blogspot.com
electron không liên kết bằng 1 và 2; còn CH4 có số cặp không electron liên kết bằng 0, nên
có góc liên kết chuẩn lai hóa sp 3 là 109,5 0 .
+ Không gian của cặp electron liên kết sẽ giảm nếu độ âm điện của các phối tử X tăng
lên, dẫn đến góc hóa trị XAX giảm. Góc liên kết trong NF3 chỉ là 102 o so với 107 o của
NH3. Tương tự góc liên kết giảm trong dãy: PI3 (102 o ), PBr3 (101,5 o ), PCl3 (100,3 o ) và PF3
(97,8 o ).
* Để áp dụng lý thuyết về sự lai hoá các obitan nguyên tử và thuyết sức đẩy giữa các cặp
electron hóa trị, giải thích sự hình thành liên kết cộng hoá trị trong phân tử cần cho học
sinh làm các bước sau:
- Xác định nguyên tử trung tâm trong hợp chất. (Nguyên tử trung tâm trong 1 hợp chất hóa
học là nguyên tử của nguyên tố mà liên kết với nhiều nguyên tử nguyên tố khác nhất hay là
nguyên tử của nguyên tố có trị tuyệt đối của số OXH là lớn nhất trong phân tử hợp chất đó)
- Viết cấu hình electron của nguyên tử trung tâm. Mục đính là để xác định số đôi e chưa
tham gia liên kết nên chúng ta chỉ quan tâm đến lớp e ngoài cùng.
- Viết công thức cấu tạo của phân tử hợp chất đó.
- Viết công thức hợp chất đó dưới dạng AXnEm. Trong đó A, X, E, n, m lần lượt là nguyên tử
trung tâm, phối tử, đôi electron, số phối tử, số đôi e chưa tham gia liên kết. (có thể không
nhất thiết phải viết công thức dạng này mà chỉ cần xác đinh được phối tử và số đôi e chưa
tham gia liên kết là được).
- Tính tổng của số phối tử xung quanh nguyên tử trung tâm A và số đôi e chưa tham gia liên
kết: n + m. Rồi xác đinh trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm theo quy tắc sau:
+ n +m = 2 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp. Hai obital lai hóa hướng về hai phía của
một đường thẳng. Cấu trúc hình học của phân tử là dạng đuờng thẳng, góc liên kết 180 0 .
Như các phân tử: CO2 , BeCl2, C2H2, BeH2, ZnCl2.
+ n +m = 3 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp 2
n m Hình dạng phân tử Ví dụ
3 0 Tam giác đều BF3, AlCl3, SO3, C2H4, CO3 2- , NO3 -
2 1 Dạng góc SnCl2, SO2, O3, NO2
+ n +m = 4 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp 3
n m Hình dạng phân tử Ví dụ
4 0 Tứ diện đều CH4, NH4 + , SO4 2- , CCl4, ClO4 - , PO4 3-
3 1 Tháp tam giác NH3, PH3
2 2 Dạng góc H2O, H2S, SF2, SCl2, F2O
1 3 Dạng thẳng HF
+ n +m = 5 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu dsp 3 (lai hóa trong) hoặc sp 3 d (lai hóa ngoài)
n m Hình dạng phân tử Ví dụ
5 0 Lưỡng chóp tam
PCl5, PF5
giác
4 1 Hình bập bênh SF4
3 2 Hình chữ T BrF3, ClF3, HClO2
2 3 Đường thẳng HClO, XeF2
+ n +m = 6 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu d 2 sp 3 (lai hóa trong) hoặc sp 3 d 2 (lai hóa ngoài)
n m Hình dạng phân tử Ví dụ
6 0 Bát diện đều SF6
5 1 Chóp vuông BrF5
4 2 Vuông phẳng XeF4, ICl4 -
Tuy nhiên để giải thích đúng hình dạng của phân tử, ngoài sự lai hoá còn vận dụng thêm
một số giả thiết nữa. Ví dụ trong liên kết đôi, ba khi xét cấu trúc hình học của phân tử chủ
yếu người ta chỉ chú ý đến liên kết σ vì chỉ liên kết σ mới quyết định hướng liên kết, tuy
nhiên theo quy tắc Gillespie (Di- let- pi) thì đám mây electron của liên kết đôi xốp hơn chiếm
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÝ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN
MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM
HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)
https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/
DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN
Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
www.facebook.com/daykemquynhonofficial
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial