15:03:0212/08/2019
Vậy liên kết cộng hóa trị có cực và không cực khác nhau thế nào? chúng được hình thành trong phân tử đơn chất và hợp chất như thế nào? Và làm sao để phân loại liên kết hóa học theo độ âm điện, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài này.
I. Sự hình thành liên kết cộng hóa trị
1. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử giống nhau
* Sự hình thành đơn chất.
a] Sự hình thành phân tử Hidro [H2].
- Hidro [H]: 1s1 và Heli [He]: 1s2
- Nguyên tử H [Z=1] có cấu hình electron là 1s1, hai nguyên tử H liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1 electron tạo thành một cặp electron chung trong phân tử H2. Như thế trong phân tử H2, mỗi phân tử có 2 electron, giống cấu hình electron bền vững của khí hiếm heli:
- Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn một electron ở lớp ngoài cùng.
- Ký hiệu H:H là công thức electron; H-H là công thức cấu tạo.
- Giữa 2 nguyên tử Hidro có 1 cặp electron liên kết biểu thị bằng [-] đó là liên kết đơn.
b] Sự hình thành phân tử Nito [N2].
- Nito [N]: 1s22s22p3 và Neon [Ne]: 1s22s22p6
- Cấu hình electron nguyên tử của N [Z=7] là 1s22s22p3, có 5 electron ở lớp ngoài cùng. Trong phân tử nitơ N2, để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất Ne, mỗi nguyên tử nitơ phải góp chung 3 electron.
- Ký hiệu:N
- Hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng 3 cặp electron liên kết biểu thị bằng 3 gạch [≡], đó là liên kết ba, liên kết 3 bền hơn liên kết đôi.
c] Liên kết cộng hóa trị là gì?
- Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung.
- Mỗi cặp electron chung tạo nên 1 liên kết cộng hoá trị, nên ta có liên kết đơn [trong phân tử H2], liên kết ba [trong phân tử N2].
* Liên kết cộng hóa trị không phân cực:
- Là liên kết tạo nên từ 2 nguyên tử của cùng 1 nguyên tố [phân tử H2, N2 có cùng độ âm điện], do đó liên kết trong các phân tử đó không phân cực. Đó là liên kết cộng hoá trị không phân cực.
2. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử khác nhau
* Sự hình thành hợp chất
a] Sự hình thành phân tử hidro clorua HCl
- Mỗi nguyên tử H và Cl góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung để tạo thành 1 liên kết cộng hoá trị.
- Độ âm điện của clo là 3,16 lớn hơn độ âm điện của hiđro là 2,20 nên cặp electron liên kết bị lệch về phía clo, liên kết cộng hóa trị này bị phân cực.
- Công thức cấu tạo H-Cl; Công thức electron H:Cl
* Liên kết cộng hóa trị có phân cực:
- Là liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực.
- Trong công thức electron của phân tử có cực, người ta đặt cặp electron chung lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.
b] Sự hình thành phân tử Cacbon dioxit [Cacbonic] CO2
- Cấu hình electron nguyên tử của C[Z=6] là 1s22s22p2, nguyên tử cacbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng.
- Cấu hình electron nguyên tử của O[Z=8] là 1s22s22p4, nguyên tử oxi có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
- Trong phân tử CO2, nguyên tử C nằm giữa 2 nguyên tử O và góp chung với mỗi nguyên tử O hai electron. Mỗi nguyên tử O góp chung với nguyên tử C hai electron tạo ra 2 liên kết đôi.
- Ta có O::C::O là công thức electron ; O=C=O là công thức cấu tạo.
- Như vậy, mỗi nguyên tử C hay O đều có 8 electron ở lớp ngoài cùng, đạt cấu hình bền vững của khí hiếm.
- Độ âm điện của oxi [3,14] lớn hơn độ âm điện của C[2,55] nên cặp electron chung lệch về phía Oxi. Liên kết giữa hai nguyên tử oxi và cacbon là phân cực, nhưng phân tử CO2 có cấu tạo thẳng nên 2 liên kết đôi phân cực [C=O] triệt tiêu nhau, kết quả là phân tử CO2 không bị phân cực.
3. Tính chất của các chất có liên kết cộng hóa trị
- Các chất mà phân tử chỉ có liên kết cộng hóa trị có thể là chất rắn như đường, lưu huỳnh, iot,... có thể là chất lỏng: nước, ancol,... hoặc chất khí như khí cacbonic, clo, hiđro,...
- Các chất có cực như ancol etylic, đường,... tan nhiều trong dung môi có cực như nước. Phần lớn các chất không cực như iot, các chất hữu cơ không cực tan trong dung môi không cực như benzen, cacbon tetraclorua,...
- Nói chung, các chất chỉ có liên kết cộng hóa trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng thái.
II. Độ âm điện và Liên kết hóa học
1. Quan hệ giữa liên kết cộng hóa trị có cực, liên kết cộng hóa trị không cực và liên kết ion
- Trong phân tử, nếu cặp electron chung ở giữa 2 nguyên tử ta có liên kết cộng hoá trị không cực.
- Nếu cặp electron chung lệch về 1 phía của nguyên tử [có giá trị độ âm điện lớn hơn] thì đó là liên kết cộng hoá trị có cực.
- Nếu cặp electron chung lệch hẳn về 1 nguyên tử, ta sẽ có liên kết ion. Như vậy, liên kết ion có thể coi là trường hợp riêng của liên kết cộng hóa trị.
2. Hiệu độ âm điện và liên kết hóa học
- Để đánh giá loại liên kết trong phân tử hợp chất, người ta có thể dựa vào hiệu độ âm điện. Cách phân loại một cách tương đối theo thang độ âm điện của Pau - Linh như sau:
| Hiệu độ âm điện | Liên kết |
từ 0 đến
Chủ Đề |