Sự lai hóa obitan nguyên tử | Khái niệm hoá học
Khái niệm lai hóa được Pauling đưa ra trong khuôn khổ của thuyết VB. Phân tử Hidro là trường hợp đơn giản nhất vì nguyên tử H chỉ có AO hóa trị 1s. Để có được sự lí giải phù hợp thực nghiệm cho các phân tử phức tạp, bắt buộc phải mở rộng tới các AO hóa trị ns, np,… mà n>1. Lai hóa là sự tổ hợp tuyến tính các AO hóa trị nguyên chất (hay thuần khiết) chỉ có số lượng tử l khác nhau của cùng một nguyên tử tạo ra các AO mới có cùng năng lượng.
1. Định nghĩa
Sự lai hóa orbital nguyên tử là sự tổ hợp các AO khác loại để tạo ra các AO hoàn toàn giống nhau về hình dạng, kích thước và năng lượng như có sự định hướng trong không gian khác nhau.
Khi có n AO tham gia lai hóa sẽ tạo ra n AO lai hóa. Các đám mây lai hóa bị dịch chuyển so với hạt nhân nguyên tử dẫn đến một đầu phình to ra (đầu +) và do vậy nó sẽ xen phủ hoàn toàn hơn với các đám mây tương tác, tạo được các liên kết hóa học bền vững.
2. Điều kiện để có sự lai hóa AO bền
Có 3 điều kiện lai hóa bền
– Năng lượng của các orbital nguyên tử tham gia lai hóa phải xấp xỉ nhau. Ví dụ AO 2s-2p; AO 3s-3p…
– Mật độ electron của AO tham gia lai hóa phải đủ lớn.
– Độ xen phủ của các AO lai hóa với các AO của các nguyên tử khác tham gia liên kết phải đủ lớn để tạo thành liên kết bền.
Từ các điều kiện trên ta thấy: Trong cùng một chu kì, khi đi từ trái sang phải hiệu năng lượng của AO-s với AO-p tăng lên nên khả năng tham gia lai hóa giảm xuống. Khi tăng kích thước nguyên tử, khả năng lai hóa của các AO hóa trị giảm xuống.
3. Một số dạng lai hóa AO thường gặp
Các dạng lai hóa thường gặp là sp, sp2, sp3 bên cạnh đó còn có một số kiểu lai hóa khác như sp3d, sp3d2
a. Lai hóa sp
Là sự tổ hợp 1AO-s kết hợp với 1AO-p tạo thành 2AO lai hóa sp, nằm thẳng hàng với nhau nhưng định hướng về hai phía đối nhau, góc lai hóa bằng 180o.
Ví dụ: nguyên tử Be trong phân tử BeCl2 hoặc nguyên tử C trong phân tử C2H2 ở trạng thái lai hóa sp
Phân tử C2H2
b. Lai hóa sp2
Là sự tổ hợp 1AO-s kết hợp với 2AO-p tạo thành 3 AO lai hóa sp2 nằm trong cùng một mặt phẳng, tạo với nhau những góc lai hóa bằng 120o hướng về ba đỉnh của một tam giác đều.
Ví dụ: nguyên tử B trong phân tử BF3 hoặc nguyên tử C trong phân tử C2H4 đều ở trạng thái lai hóa sp2.
c. Lai hóa sp3
Là sự tổ hợp 1AO-s kết hợp với 3AO-p tạo ra 4 AO lai hóa sp3 có hình dạng, kích thước và năng lượng hoàn toàn giống nhau, hướng về 4 đỉnh của một tứ diện đều, tạo thành các góc lai hóa 109o28′.
Ví dụ, sự lai hóa của các AO trong nguyên tử C của phân tử CH4.
Tổng số đánh giá:
Xếp hạng: / 5 sao
Chia sẻ
Các khái niệm hoá học liên quan
Chất không điện li
Chất không điện li là những chất khi hòa tàn trong dung môi tạo thành các dung dịch không dẫn được điện hay nói cách khác không diễn ra quá trình phân li thành ion.
Hóa học xanh
Hóa học xanh (Green chemistry) liên quan đến việc thiết kế các quá trình và sản phẩm hóa học trong đó việc sử dụng hoặc tạo ra các hóa cất độc hại được loại trừ hoàn toàn hoặc giảm đến mức thấp nhất.
Acid mật
Axit mật là axit steroid được tìm thấy chủ yếu trong mật của động vật có vú và động vật có xương sống khác. Các dạng phân tử khác nhau của axit mật có thể được tổng hợp trong gan bởi các loài khác nhau. Axit mật được liên hợp với taurine hoặc glycine trong gan, và muối natri và kali của các axit mật kết hợp này được gọi là muối mật.
Amoni nitrat (AN)
Amoni nitrat hay còn gọi ammonium nitrate là một hợp chất hóa học, có công thức hóa học là NH4NO3, là một tinh thể màu trắng và hòa tan cao trong nước trong nhiệt độ bình thường và áp suất tiêu chuẩn. Nó thường được dùng trong nông nghiệp làm phân bón và cũng được sử dụng làm chất ôxi hóa trong thuốc nổ phục vụ mục đích khai thác đá và xây dựng dân dụng, phổ biến nhất là dùng làm thiết bị nổ tự tạo.
Hiđrôcacbon không no
Hidrocacbon không no (còn gọi là hidrocacbon không bão hòa) là loại hidrocacbon mà trong phân tử có chứa liên kết đôi (C=C) hoặc liên kết ba hoặc cả hai loại liên kết đó.
Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.
Mol là gì?
Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ – được gọi là hằng số Avogadro.
Độ âm điện là gì?
Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.
Kim loại là gì?
Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.
Nguyên tử là gì?
Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.
Phi kim là gì?
Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.
Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết
Sự thật thú vị về Hidro
Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.
Sự thật thú vị về heli
Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.
Sự thật thú vị về Lithium
Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium – một kim loại tuyệt vời!
Sự thật thú vị về Berili
Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.
Sự thật thú vị về Boron
Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.
So sánh các chất hoá học phổ biến.
AgN3 và C2H5I
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Bạc azua và chất Ety I-ot dua
C3H8 và C3H8O3S
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Propan và chất Sulfurous acid ethyl methyl;
C3H8N4O2 và C3H8NO4P
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Methylene diurea và chất Fosamine
C3H8Hg và C3H7OH
Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Ethylmethylmercury(II) và chất 2-Propanol