Bài 18. Sự lai hoá các obitan nguyên tử. Sự hình thành liên kết đơn, liên kết đôi và liên kết ba

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Ngô Văn Bình (trang riêng)
Ngày gửi: 08h:36' 05-11-2008
Dung lượng: 578.0 KB
Số lượt tải: 157
Nguồn:
Người gửi: Ngô Văn Bình (trang riêng)
Ngày gửi: 08h:36' 05-11-2008
Dung lượng: 578.0 KB
Số lượt tải: 157
Số lượt thích:
0 người
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Viết công thức electron, công thức cấu tạo của CH4. Dựa vào độ âm điện hãy cho biết liên kết C-H thuộc loại liên kết gì?
C - H = 2,55 – 2,2 = 0,35
Liên kết C-H là liên kết CHT không phân cực
I. Khái niệm về sự lai hoá.
Vậy, trong phân tử CH4 có những kiểu xen phủ obitan nào?
Có hai kiểu xen phủ obitan: 3 xen phủ s-p và 1 xen phủ s-s
Vậy độ dài các liên kết C-H sẽ như thế nào?
Có 3 liên kết C-H giống nhau(cùng kiểu xen phủ s-p) và khác với liên kết C-H còn lại(xen phủ s-s).
Xét phân tử CH4
Tuy nhiên kết quả thực nghiệm cho thấy.
4 liên kết C-H trong phân tử CH4 giống hệt nhau và tạo thành các góc liên kết đều bằng 109028’
I. Khái niệm về sự lai hoá.
Để giải thích các trường hợp này Slay-tơ và Pau-linh đã đề ra thuyết lai hoá
1 AOs +3 AOp →4 AO lai hóa sp3
4 AO lai hóa có trục đối xứng hướng về 4 đỉnh của một tứ diện đều
Góc liên kết =109028’
C
H
H
H
H
Sự lai hoá obitan nguyên tử là sự tổ hợp (“trộn lẫn”) một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hoá giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian.
I. Khái niệm về sự lai hoá.
Điều kiện để các obitan tham gia lai hoá: Các obitan trên cùng một nguyên tử có năng lượng xấp xỉ bằng nhau, cùng tính chất đối xứng. Khi mật độ electron càng lớn hiệu quả lai hoá càng cao, vì vậy sự lai hoá của các nguyên tố thuộc chu kì II dễ hơn các nguyên tố thuộc chu kì III.
II. Một số kiểu lai hoá thường gặp.
1. Lai hoá sp.
Lai hoá sp hay còn gọi là lai hoá đường thẳng. Góc giữa các obitan 1800 chúng đối xứng qua tâm
Ví dụ: Xét phân tử BeH2
có 2 e độc thân
4 H 1s1
Những phân tử tương tự như C2H2….
II. Một số kiểu lai hoá thường gặp.
2. Lai hoá sp2.
Lai hóa sp2 lai gọi là lai hoá phẳng. Ba obitan lai hoá sp2 giống hệt nhau định hướng từ tâm đến đỉnh một tam giác đều(góc 1200)
Ví dụ: Xét phân tử BF3
B(cơ bản) 1s22s22p1
B* 1s22s12p2
có 3 e độc thân
F 1s22s22p5
F
F
F
Tương tự đối với C2H4…..
II. Một số kiểu lai hoá thường gặp.
3. Lai hoá sp3.
Lai hoá sp3 hay goi là lai hoá tứ diện. 4 obitan sp3 hướng từ tâm đến 4 đỉnh của một tứ diện đều(góc 109028’). Lai hoá sp3 gặp ở C, N, O.
Ví dụ: Xét phân tử CH4
II. Nhận xét chung về thuyết lai hoá.
- Thuyết lai hoá có vai trò giải thích hơn là tiên đoán dạng hình học của phân tử
- Dựa vào dữ kiện thực nghiệm về dạng hình học, góc liên kết từ đó mới dùng thuyết lai hoá để giải thích.
- Tuy nhiên ta có thể dự đoán được hình dạng của phân tử và trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm dựa vào qui tắc đẩy cực đại của các cặp electron hoá trị(bao gồm các cặp electron tham gia liên kết và các chưa tham gia liên kết).
(Nếu có liên kết bội thì những mối liên kết này sẽ tập trung vào khu vực không gian giữa 2 nguyên tử.)
Một số kiểu lai hoá
Ví dụ 1: Xét phân tử H2O
Công thức electron
Nguyên tử O có 4 cặp electron (2 cặp dùng chung với H và 2 cặp chưa tham gia liên kết). Nên O cần 4 obitan vì vậy O sẽ lai hoá sp3. Ta có thể kí hiệu OH2E2 để biểu thị phân tử H2O. Vì vậy H2O có dạng góc(chữ V).
Ví dụ 2: Xét phân tử CO2.
Công thức electron
Nguyên tử C có 4 cặp electron dùng chung với 2 nguyên tử O, các cặp electron này chỉ tập trung vào 2 vùng không gian liên kết với 2 nguyên tử O. Nên C sẽ lai hoá sp. Do đó phân tử CO2 có dạng thẳng.
CỦNG CỐ
Câu 1: Kết quả thực nghiệm xác định được phân tử NH3 có hình dạng như hình bên. Trạng thái lai hoá của nguyên tử N trung tâm và hình dạng của phân tử là
A. sp và đường thẳng
B. sp2 và tam giác đều.
C. sp3 và chóp tam giác.
D. sp3 và tam giác đều.
Các obitan lai hoá
Câu 2: Kết quả thực nghiệm xác định được phân tử BF3 và BeCl2 có hình dạng như các hình trên. Trạng thái lai hoá của B và Be lần lượt là
A. sp và sp2.
B. sp2 và sp.
C. sp2 và sp3.
D. sp3 và sp.
Các obitan lai hoá
Câu 3: Kết quả thực nghiệm xác định cation NH4+ và cation H3O+ có hình dạng như các hình trên. Trạng thái lai hoá của N và O trong các cation lần lượt là
A. sp2 và sp3.
B. sp2 và sp.
C. sp và sp3.
D. sp3 và sp3.
Các obitan lai hoá
Câu 5: Hãy dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong các phân tử và ion sau đây và dự đoán dạng hình học của chúng: SiF4; C2H2; C2H4; C2H6; SO2; SO3, HNO3, NO; NO3-; CO32-; H2S; CCl4; PH3; SO42-; BeCl2; CHCl3; NF3
CÁC KIỂU LAI HOÁ THƯỜNG GẶP
15
16
17
Đường thẳng
Chữ V
Tam giác
phẳng
Tháp tam giác
Tứ diện
Câu 1: Viết công thức electron, công thức cấu tạo của CH4. Dựa vào độ âm điện hãy cho biết liên kết C-H thuộc loại liên kết gì?
C - H = 2,55 – 2,2 = 0,35
Liên kết C-H là liên kết CHT không phân cực
I. Khái niệm về sự lai hoá.
Vậy, trong phân tử CH4 có những kiểu xen phủ obitan nào?
Có hai kiểu xen phủ obitan: 3 xen phủ s-p và 1 xen phủ s-s
Vậy độ dài các liên kết C-H sẽ như thế nào?
Có 3 liên kết C-H giống nhau(cùng kiểu xen phủ s-p) và khác với liên kết C-H còn lại(xen phủ s-s).
Xét phân tử CH4
Tuy nhiên kết quả thực nghiệm cho thấy.
4 liên kết C-H trong phân tử CH4 giống hệt nhau và tạo thành các góc liên kết đều bằng 109028’
I. Khái niệm về sự lai hoá.
Để giải thích các trường hợp này Slay-tơ và Pau-linh đã đề ra thuyết lai hoá
1 AOs +3 AOp →4 AO lai hóa sp3
4 AO lai hóa có trục đối xứng hướng về 4 đỉnh của một tứ diện đều
Góc liên kết =109028’
C
H
H
H
H
Sự lai hoá obitan nguyên tử là sự tổ hợp (“trộn lẫn”) một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hoá giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian.
I. Khái niệm về sự lai hoá.
Điều kiện để các obitan tham gia lai hoá: Các obitan trên cùng một nguyên tử có năng lượng xấp xỉ bằng nhau, cùng tính chất đối xứng. Khi mật độ electron càng lớn hiệu quả lai hoá càng cao, vì vậy sự lai hoá của các nguyên tố thuộc chu kì II dễ hơn các nguyên tố thuộc chu kì III.
II. Một số kiểu lai hoá thường gặp.
1. Lai hoá sp.
Lai hoá sp hay còn gọi là lai hoá đường thẳng. Góc giữa các obitan 1800 chúng đối xứng qua tâm
Ví dụ: Xét phân tử BeH2
có 2 e độc thân
4 H 1s1
Những phân tử tương tự như C2H2….
II. Một số kiểu lai hoá thường gặp.
2. Lai hoá sp2.
Lai hóa sp2 lai gọi là lai hoá phẳng. Ba obitan lai hoá sp2 giống hệt nhau định hướng từ tâm đến đỉnh một tam giác đều(góc 1200)
Ví dụ: Xét phân tử BF3
B(cơ bản) 1s22s22p1
B* 1s22s12p2
có 3 e độc thân
F 1s22s22p5
F
F
F
Tương tự đối với C2H4…..
II. Một số kiểu lai hoá thường gặp.
3. Lai hoá sp3.
Lai hoá sp3 hay goi là lai hoá tứ diện. 4 obitan sp3 hướng từ tâm đến 4 đỉnh của một tứ diện đều(góc 109028’). Lai hoá sp3 gặp ở C, N, O.
Ví dụ: Xét phân tử CH4
II. Nhận xét chung về thuyết lai hoá.
- Thuyết lai hoá có vai trò giải thích hơn là tiên đoán dạng hình học của phân tử
- Dựa vào dữ kiện thực nghiệm về dạng hình học, góc liên kết từ đó mới dùng thuyết lai hoá để giải thích.
- Tuy nhiên ta có thể dự đoán được hình dạng của phân tử và trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm dựa vào qui tắc đẩy cực đại của các cặp electron hoá trị(bao gồm các cặp electron tham gia liên kết và các chưa tham gia liên kết).
(Nếu có liên kết bội thì những mối liên kết này sẽ tập trung vào khu vực không gian giữa 2 nguyên tử.)
Một số kiểu lai hoá
Ví dụ 1: Xét phân tử H2O
Công thức electron
Nguyên tử O có 4 cặp electron (2 cặp dùng chung với H và 2 cặp chưa tham gia liên kết). Nên O cần 4 obitan vì vậy O sẽ lai hoá sp3. Ta có thể kí hiệu OH2E2 để biểu thị phân tử H2O. Vì vậy H2O có dạng góc(chữ V).
Ví dụ 2: Xét phân tử CO2.
Công thức electron
Nguyên tử C có 4 cặp electron dùng chung với 2 nguyên tử O, các cặp electron này chỉ tập trung vào 2 vùng không gian liên kết với 2 nguyên tử O. Nên C sẽ lai hoá sp. Do đó phân tử CO2 có dạng thẳng.
CỦNG CỐ
Câu 1: Kết quả thực nghiệm xác định được phân tử NH3 có hình dạng như hình bên. Trạng thái lai hoá của nguyên tử N trung tâm và hình dạng của phân tử là
A. sp và đường thẳng
B. sp2 và tam giác đều.
C. sp3 và chóp tam giác.
D. sp3 và tam giác đều.
Các obitan lai hoá
Câu 2: Kết quả thực nghiệm xác định được phân tử BF3 và BeCl2 có hình dạng như các hình trên. Trạng thái lai hoá của B và Be lần lượt là
A. sp và sp2.
B. sp2 và sp.
C. sp2 và sp3.
D. sp3 và sp.
Các obitan lai hoá
Câu 3: Kết quả thực nghiệm xác định cation NH4+ và cation H3O+ có hình dạng như các hình trên. Trạng thái lai hoá của N và O trong các cation lần lượt là
A. sp2 và sp3.
B. sp2 và sp.
C. sp và sp3.
D. sp3 và sp3.
Các obitan lai hoá
Câu 5: Hãy dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong các phân tử và ion sau đây và dự đoán dạng hình học của chúng: SiF4; C2H2; C2H4; C2H6; SO2; SO3, HNO3, NO; NO3-; CO32-; H2S; CCl4; PH3; SO42-; BeCl2; CHCl3; NF3
CÁC KIỂU LAI HOÁ THƯỜNG GẶP
15
16
17
Đường thẳng
Chữ V
Tam giác
phẳng
Tháp tam giác
Tứ diện
 







Các ý kiến mới nhất