cấu trúc e & hiệu ứng e

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Lê Thị Mỹ Duyên
Ngày gửi: 10h:28' 08-10-2008
Dung lượng: 419.0 KB
Số lượt tải: 297
Nguồn:
Người gửi: Lê Thị Mỹ Duyên
Ngày gửi: 10h:28' 08-10-2008
Dung lượng: 419.0 KB
Số lượt tải: 297
Số lượt thích:
1 người
(Lê Thị Hồng Nhung)
ÔN THUYẾT VB LIÊN KẾT HÓA HỌC:.
1/LIÊN KẾT Là liên kết được hình thành do sự xen phủ theo trục liên nhân.
- Kiểu xen phủ không lai hóa:
AOs-AOs; AOs-AOp; AOp-AOp
-Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
AOsp-AOsp; AOsp-AOs; AOsp-Aop
AOsp2-AOsp2; AOsp2-AOs; AOsp2-Aop
AOsp3-AOsp3; AOsp3-AOs; AOsp3-AOp,...
CẤU TRÚC ĐIỆN TỬ
CÁC NGUYÊN TỬ TRONG PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ
Bài 7:
- Kiểu xen phủ không lai hóa:
Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
Ví dụ: Sự xen phủ tạo liên kết giữa AOsp và AOs
Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
Ví dụ: Sự tạo xen phủ tạo liên kết giữa AOsp2 và AOsp2
Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
Ví dụ: Sự tạo xen phủ tạo liên kết giữa AOsp3 và AOsp3
2/ LIÊN KẾT : Là liên kết được hình thành do sự xen phủ bên của 2 obitan p, trục của 2 obitan p này luôn giữ song song nhau.
3/ Sự hình thành liên kết đơn:( liên kết )
Là liên kết được hình thành do sự xen phủ trục
Ví dụ: Mô tả sự hình thành phân tử H2, Cl2, HCl, CH4, BH3, H2O, C4H10, ...
Phân tử C2H4
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
Phân tử Alen C3H2
Trong phân tử alen, hai nhóm =CH2 ở hai đầu dây sẽ nằm trong hai mặt phẳng thẳng góc nhau.
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
Phân tử Buta1,3-dien CH2= CH- CH=CH2
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
Phân tử benzen:
5/ Sự hình thành liên kết ba
Phân tử C2H2
5/ Sự hình thành liên kết ba
Phân tử propin:
SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ION:
Mô tả liên kết hình thành trong phân tử MgO
12+
8+
2+
Mg2+
O2-
2-
SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ION:
Mô tả liên kết hình thành trong phân tử NaF
11+
1+
1-
9+
Na+
F-
II.THUYẾT MO VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC:
Với các nguyên tố ở cuối chu kì (F2, O2). Mức năng lượng 2p và 2s khác nhau nhiều, nên không có sự tổ hợp lẫn nhau của các orbital đó. Giản đồ MO của chúng có dạng :
Phổ phân tử cho biết các mức năng lượng có thứ tự :
?s < ?*s < ?z < ?x = ?y < ?*x = ?*y < ?*z
Với các nguyên tố ở đầu chu kì (Li2, Be2, B2, C2, N2). Mức năng lượng 2p và 2s khác nhau rất ít, nên có sự tổ hợp lẫn nhau của các orbital đó. Giản đồ MO của chúng có dạng :
Phổ phân tử cho biết các mức năng lượng có thứ tự :?s < ?*s < ?x = ?y < ?z < ?*x = ?*y < ?*z
II.THUYẾT MO VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC:
B.HIỆU ỨNG ELECTRON
Hiệu ứng (do tương tác giữa các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong phân tử) làm ảnh hưởng tới sự tăng giảm độ phân cực của liên kết hoặc mật độ electron trên nguyên tử tạo ra phần tử có tính chất hóa học đặc biệt hoặc tăng giảm khả năng phản ứng
Vận dụng
1. So sánh tính bazơ của anilin, amoniac và metylamin.
2. Giải thích tại sao axit cloaxetic và nitroaxetic có tính axit mạnh hơn axit axetic.
3. So sánh tính linh động của nguyên tử Clo trong phản ứng thủy phân các chất:C6H5Cl. p-Cl-C6H4-CH3, và p-NO2-C6H4-Cl. Giải thích.
Vận dụng
4. So sánh và giải thích khả năng phản ứng thế của benzen, nitrobenzen và toluen
5. So sánh tính linh động của nguyên tử H trong các hợp chất: axit axetic, phenol, rượu etylic, nước
I. HIỆU ỨNG CẢM ỨNG (I)
Sự phân cực lan truyền theo dọc các liên kết được gây ra bởi sự phân phối không đồng đều đôi e- liên kết do sự khác nhau về độ âm điện của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử gọi là sự phân cực cảm ứng hay là hiệu ứng cảm ứng
Kí hiệu bằng chữ I
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng cảm ứng
a) Nhóm rút e- gây ra hiệu ứng cảm ứng -I có độ mạnh tăng theo độ âm điện của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử gây nên hiệu ứng đó:
Ví dụ : -I <- Br < -Cl <-F
-NH2 < - OH < -F
Csp > Csp2> Csp3
ví dụ-CH = CH2 < -C6H5 < - C CH
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng cảm ứng
b) Nhóm đẩy e- gây ra Hiệu ứng +I của nhóm ankyl tăng theo bậc của ankyl
Ví dụ:
-C3H7 > -C2H5 >-CH3
3.Đặc điểm
Hiệu ứng cảm ứng có đặc điểm là giảm rất nhanh khi mạch C kéo dài. Thông thường qua khoảng 3 đến 4 liên kết đơn thì coi như không còn ảnh hưởng nữa.Hiệu ứng này sẽ truyền xa hơn khi truyền qua nối đôi.
4. Ứng dụng của hiệu ứng cảm ứng:
Hiệu ứng cảm ứng dùng để giải thích và so sánh tính axit hay tính bazơ của hợp chất hữu cơ hoặc dùng giải thích cơ chế phản ứng...
Ví dụ 1: So sánh tính axit của các chất sau:
CH3COOH < ClCH2-COOH < FCH2-COOH. Giải thích?
Tính axit tăng dần:
CH3COOH < ClCH2-COOH < FCH2-COOH
Ví dụ 2: So sánh tính axit của các chất sau:
C2H5OH ,CH3OH , H2O , C6H5OH , HCOOH, C2H5COOH, CH3COOH. Giải thích?
Tính axit tăng dần:
C2H5OH < CH3OH < H2O < C6H5OH < C2H5COOH < CH3COOH < HCOOH
Ví dụ 3: So sánh tính bazơ của các chất sau: NH3, CH3NH2, (CH3)2NH, C6H5NH2
Giải thích?
Tính bazơ tăng dần:
C6H5NH2< NH3II. HIỆU ỨNG LIÊN HỢP (C)
Là hiệu ứng của liên kết lan truyền trên một hệ liên hợp gây ra bởi sự phân phối không đồng đếu đôi electron trên liên kết do sự khác nhau về độ âm điện
Hiệu ứng liên hợp gây ra sự dịch chuyển và phân bố lại các e- hoặc e- p trên hệ liên hợp và được biểu diễn bằng mũi tên cong
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng liên hợp
a)Hiệu ứng +C của X giảm theo chiều tăng của kích thước nguyên tử và giảm theo chiều tăng của độ âm điện nếu kích thước nguyên tử như nhau:
-I <- Br < -Cl <-F
_NH2 < - OH < -F
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng liên hợp
b) Hiệu ứng -C (thường là những nhóm chưa no), tăng theo độ phân cực của nhóm đó:
C=CH2< C=NH < C=O
3.Đặc điểm của hiệu ứng liên hợp
Hiệu ứng liên hợp chỉ xuất hiện khi có hệ liên hợp phẳng hay gần phẳng.
Khác với hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp chỉ biến đổi tương đối ít khi mạch liên hợp tương đối dài và luôn luôn có ảnh hưởng lớn hơn là hiệu ứng cảm ứng nếu cùng 1 tác nhân hiệu ứng.
4. Vận dụng
Hiệu ứng liên hợp giúp:
- So sánh và giải thích tính axit, bazơ
- Giải thích cơ chế cộng theo quy tắc Maccopnhikop
- Định hướng phản ứng thế trên nhân bezen.
- Giải thích sự thay đổi độ dài liên kết
- Giải thích sự thay đổi hoạt tính của hóa chất
Ví dụ 1: So sánh tính linh động của nguyên tử H trong các hợp chất: phenol, rượu etylic.
Ví dụ 2: So sánh tính linh động của nguyên tử Clo trong phản ứng thủy phân các chất:C6H5Cl. p-Cl-C6H4-CH3, và p-NO2-C6H4-Cl. Giải thích.
Ví dụ 3: Giải thích tại sao vinylclorua khá trơ với AgNO3 trong khi etylclorua lại dễ dàng phản ứng để tạo kết tủa?
Sự cộng hưởng làm cho liên kết –O-H trong phenol đã phân cực càng phân cực hơn
H
O
III. Hiệu ứng siêu liên hợp (H)
Hiệu ứng siêu liên hợp là kết quả của sự tương tác giữa e- của các liên kết đơn C – H với các e- của liên kết đôi, ba, tiếp cách hay hệ thơm.
2.Đặc điểm của hiệu ứng siêu liên hợp:
Hiệu ứng siêu liên hợp chỉ có đối với các gốc ankyl.
Tương tự +I, hiệu ứng H cũng nhường e-
Tăng khi số liên kết C-H tham gia nên trật tự sắp xếp ngược với +I
C bậc 1 > C bậc2 > C bậc 3
3. Áp dụng của hiệu ứng siêu liên hợp
Giải thích sự thay đối độ dài liên kết
Giải thích độ bền của các anken mang nhiều nhóm thế.
Giải thích hoạt tính của hóa chất
IV. HIỆU ỨNG KHÔNG GIAN
Là hiệu ứng gây nên bởi những nhóm có kích thước lớn và có tác dụng làm cản trở hoặc ưu đãi phản ứng.
Ví dụ: phản ứng thế:
R-Br + -CN RCN + Br—
Nếu R là nhóm tert- butyl thì R-Br không thể tham gia phản ứng thế SN2
1/LIÊN KẾT Là liên kết được hình thành do sự xen phủ theo trục liên nhân.
- Kiểu xen phủ không lai hóa:
AOs-AOs; AOs-AOp; AOp-AOp
-Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
AOsp-AOsp; AOsp-AOs; AOsp-Aop
AOsp2-AOsp2; AOsp2-AOs; AOsp2-Aop
AOsp3-AOsp3; AOsp3-AOs; AOsp3-AOp,...
CẤU TRÚC ĐIỆN TỬ
CÁC NGUYÊN TỬ TRONG PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ
Bài 7:
- Kiểu xen phủ không lai hóa:
Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
Ví dụ: Sự xen phủ tạo liên kết giữa AOsp và AOs
Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
Ví dụ: Sự tạo xen phủ tạo liên kết giữa AOsp2 và AOsp2
Kiểu xen phủ sau khi đã lai hóa:
Ví dụ: Sự tạo xen phủ tạo liên kết giữa AOsp3 và AOsp3
2/ LIÊN KẾT : Là liên kết được hình thành do sự xen phủ bên của 2 obitan p, trục của 2 obitan p này luôn giữ song song nhau.
3/ Sự hình thành liên kết đơn:( liên kết )
Là liên kết được hình thành do sự xen phủ trục
Ví dụ: Mô tả sự hình thành phân tử H2, Cl2, HCl, CH4, BH3, H2O, C4H10, ...
Phân tử C2H4
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
Phân tử Alen C3H2
Trong phân tử alen, hai nhóm =CH2 ở hai đầu dây sẽ nằm trong hai mặt phẳng thẳng góc nhau.
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
Phân tử Buta1,3-dien CH2= CH- CH=CH2
4/ Sự hình thành liên kết đôi:
Phân tử benzen:
5/ Sự hình thành liên kết ba
Phân tử C2H2
5/ Sự hình thành liên kết ba
Phân tử propin:
SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ION:
Mô tả liên kết hình thành trong phân tử MgO
12+
8+
2+
Mg2+
O2-
2-
SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ION:
Mô tả liên kết hình thành trong phân tử NaF
11+
1+
1-
9+
Na+
F-
II.THUYẾT MO VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC:
Với các nguyên tố ở cuối chu kì (F2, O2). Mức năng lượng 2p và 2s khác nhau nhiều, nên không có sự tổ hợp lẫn nhau của các orbital đó. Giản đồ MO của chúng có dạng :
Phổ phân tử cho biết các mức năng lượng có thứ tự :
?s < ?*s < ?z < ?x = ?y < ?*x = ?*y < ?*z
Với các nguyên tố ở đầu chu kì (Li2, Be2, B2, C2, N2). Mức năng lượng 2p và 2s khác nhau rất ít, nên có sự tổ hợp lẫn nhau của các orbital đó. Giản đồ MO của chúng có dạng :
Phổ phân tử cho biết các mức năng lượng có thứ tự :?s < ?*s < ?x = ?y < ?z < ?*x = ?*y < ?*z
II.THUYẾT MO VỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC:
B.HIỆU ỨNG ELECTRON
Hiệu ứng (do tương tác giữa các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong phân tử) làm ảnh hưởng tới sự tăng giảm độ phân cực của liên kết hoặc mật độ electron trên nguyên tử tạo ra phần tử có tính chất hóa học đặc biệt hoặc tăng giảm khả năng phản ứng
Vận dụng
1. So sánh tính bazơ của anilin, amoniac và metylamin.
2. Giải thích tại sao axit cloaxetic và nitroaxetic có tính axit mạnh hơn axit axetic.
3. So sánh tính linh động của nguyên tử Clo trong phản ứng thủy phân các chất:C6H5Cl. p-Cl-C6H4-CH3, và p-NO2-C6H4-Cl. Giải thích.
Vận dụng
4. So sánh và giải thích khả năng phản ứng thế của benzen, nitrobenzen và toluen
5. So sánh tính linh động của nguyên tử H trong các hợp chất: axit axetic, phenol, rượu etylic, nước
I. HIỆU ỨNG CẢM ỨNG (I)
Sự phân cực lan truyền theo dọc các liên kết được gây ra bởi sự phân phối không đồng đều đôi e- liên kết do sự khác nhau về độ âm điện của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử gọi là sự phân cực cảm ứng hay là hiệu ứng cảm ứng
Kí hiệu bằng chữ I
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng cảm ứng
a) Nhóm rút e- gây ra hiệu ứng cảm ứng -I có độ mạnh tăng theo độ âm điện của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử gây nên hiệu ứng đó:
Ví dụ : -I <- Br < -Cl <-F
-NH2 < - OH < -F
Csp > Csp2> Csp3
ví dụ-CH = CH2 < -C6H5 < - C CH
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng cảm ứng
b) Nhóm đẩy e- gây ra Hiệu ứng +I của nhóm ankyl tăng theo bậc của ankyl
Ví dụ:
-C3H7 > -C2H5 >-CH3
3.Đặc điểm
Hiệu ứng cảm ứng có đặc điểm là giảm rất nhanh khi mạch C kéo dài. Thông thường qua khoảng 3 đến 4 liên kết đơn thì coi như không còn ảnh hưởng nữa.Hiệu ứng này sẽ truyền xa hơn khi truyền qua nối đôi.
4. Ứng dụng của hiệu ứng cảm ứng:
Hiệu ứng cảm ứng dùng để giải thích và so sánh tính axit hay tính bazơ của hợp chất hữu cơ hoặc dùng giải thích cơ chế phản ứng...
Ví dụ 1: So sánh tính axit của các chất sau:
CH3COOH < ClCH2-COOH < FCH2-COOH. Giải thích?
Tính axit tăng dần:
CH3COOH < ClCH2-COOH < FCH2-COOH
Ví dụ 2: So sánh tính axit của các chất sau:
C2H5OH ,CH3OH , H2O , C6H5OH , HCOOH, C2H5COOH, CH3COOH. Giải thích?
Tính axit tăng dần:
C2H5OH < CH3OH < H2O < C6H5OH < C2H5COOH < CH3COOH < HCOOH
Ví dụ 3: So sánh tính bazơ của các chất sau: NH3, CH3NH2, (CH3)2NH, C6H5NH2
Giải thích?
Tính bazơ tăng dần:
C6H5NH2< NH3
Là hiệu ứng của liên kết lan truyền trên một hệ liên hợp gây ra bởi sự phân phối không đồng đếu đôi electron trên liên kết do sự khác nhau về độ âm điện
Hiệu ứng liên hợp gây ra sự dịch chuyển và phân bố lại các e- hoặc e- p trên hệ liên hợp và được biểu diễn bằng mũi tên cong
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng liên hợp
a)Hiệu ứng +C của X giảm theo chiều tăng của kích thước nguyên tử và giảm theo chiều tăng của độ âm điện nếu kích thước nguyên tử như nhau:
-I <- Br < -Cl <-F
_NH2 < - OH < -F
2.Quan hệ giữa cấu tạo và hiệu ứng liên hợp
b) Hiệu ứng -C (thường là những nhóm chưa no), tăng theo độ phân cực của nhóm đó:
C=CH2< C=NH < C=O
3.Đặc điểm của hiệu ứng liên hợp
Hiệu ứng liên hợp chỉ xuất hiện khi có hệ liên hợp phẳng hay gần phẳng.
Khác với hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp chỉ biến đổi tương đối ít khi mạch liên hợp tương đối dài và luôn luôn có ảnh hưởng lớn hơn là hiệu ứng cảm ứng nếu cùng 1 tác nhân hiệu ứng.
4. Vận dụng
Hiệu ứng liên hợp giúp:
- So sánh và giải thích tính axit, bazơ
- Giải thích cơ chế cộng theo quy tắc Maccopnhikop
- Định hướng phản ứng thế trên nhân bezen.
- Giải thích sự thay đổi độ dài liên kết
- Giải thích sự thay đổi hoạt tính của hóa chất
Ví dụ 1: So sánh tính linh động của nguyên tử H trong các hợp chất: phenol, rượu etylic.
Ví dụ 2: So sánh tính linh động của nguyên tử Clo trong phản ứng thủy phân các chất:C6H5Cl. p-Cl-C6H4-CH3, và p-NO2-C6H4-Cl. Giải thích.
Ví dụ 3: Giải thích tại sao vinylclorua khá trơ với AgNO3 trong khi etylclorua lại dễ dàng phản ứng để tạo kết tủa?
Sự cộng hưởng làm cho liên kết –O-H trong phenol đã phân cực càng phân cực hơn
H
O
III. Hiệu ứng siêu liên hợp (H)
Hiệu ứng siêu liên hợp là kết quả của sự tương tác giữa e- của các liên kết đơn C – H với các e- của liên kết đôi, ba, tiếp cách hay hệ thơm.
2.Đặc điểm của hiệu ứng siêu liên hợp:
Hiệu ứng siêu liên hợp chỉ có đối với các gốc ankyl.
Tương tự +I, hiệu ứng H cũng nhường e-
Tăng khi số liên kết C-H tham gia nên trật tự sắp xếp ngược với +I
C bậc 1 > C bậc2 > C bậc 3
3. Áp dụng của hiệu ứng siêu liên hợp
Giải thích sự thay đối độ dài liên kết
Giải thích độ bền của các anken mang nhiều nhóm thế.
Giải thích hoạt tính của hóa chất
IV. HIỆU ỨNG KHÔNG GIAN
Là hiệu ứng gây nên bởi những nhóm có kích thước lớn và có tác dụng làm cản trở hoặc ưu đãi phản ứng.
Ví dụ: phản ứng thế:
R-Br + -CN RCN + Br—
Nếu R là nhóm tert- butyl thì R-Br không thể tham gia phản ứng thế SN2
 







Các ý kiến mới nhất