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 H2

H. +  .H    →   H : H       →        H – H          →        H2

                  công thức e        công thức cấu tạo

- Mỗi nguyên tử hiđro có 1e; 2 nguyên tử hiđro liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử góp 1e tạo thành 1 cặp e chung trong phân tử H2

* Quy ước:

- Mỗi chấm (–) bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn 1 electron ở lớp ngoài cùng.

- Kí hiệu H : H được gọi là công thức electron, thay 2 chấm (:) bằng 1 gạch (–) ta có H–H được gọi là công thức cấu tạo

- Giữa 2 nguyên tử H có 1 cặp electron chung, liên kết biểu thị bằng (–), đó là liên kết đơn.

b) Sự hình thành phân tử N2

N: 1s22s22p3

 - Mỗi nguyên tử nitơ có 5e lớp ngoài cùng => còn thiếu 3e để đạt cấu hình bền theo quy tắc bát tử

=> mỗi nguyên tử N góp chung 3e

- Hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng 3 cặp electron liên kết biểu thị bằng 3 gạch (≡) => hình thành liên kết 3

c) Khái niệm liên kết cộng hóa trị

ĐN:  Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên từ 2 nguyên tử bằng 1 hay nhiều cặp electron chung.

- Mỗi cặp electron chung tạo nên 1 liên kết cộng hóa trị, nên ta có liên kết đơn (trong phân tử H2) và liên kết ba (trong phân tử N2)

- Liên kết trong các phân tử H2 và N2 tạo nên từ 2 nguyên tử của cùng 1 nguyên tố (có độ âm điện như nhau), do đó cặp e dùng chung không bị lệch về phía nguyên tử nào, gọi là liên kết cộng hóa trị không phân cực.

2. Liên kết giữa các nguyên tử khác nhau. Sự hình thành hợp chất

a) Sự hình thành phân tử HCl

Cấu hình e của H: 1s1 => thiếu 1e để tạo cấu hình bền => góp chung 1e

Cấu hình e của Cl: 1s22s22p63s23p5 => thiếu 1e để tạo thành cấu hình bền => góp chung 1e

- Cặp e liên kết bị lệch về phía clo (clo có độ âm điện lớn hơn) => liên kết cộng hóa trị bị phân cực.

* Liên kết cộng hoá trị trong đó cặp eletron chung bị lệch về phía 1 nguyên tử (có độ âm điện lớn hơn) gọi là liên kết cộng hoá trị có cực hay liên kết cộng hoá trị phân cực.

*Trong công thức electron của phân tử có cực, người ta đặt cặp electron chung lệch về phía kí hiệu của nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.

b) Sự hình thành phân tử khí cacbonic CO(có cấu tạo thẳng)

Cấu hình e của C: 1s22s22p2 => thiếu 4e để tạo cấu hình bền => góp chung 4e

Cấu hình e của O: 1s22s22p4 => thiếu 2e để tạo thành cấu hình bền => góp chung 2e

Ta có :

- Theo công thức electron, mỗi nguyên tử C hay O đều có 8e ở lớp ngoài cùng đạt cấu hình của khí hiếm nên phân tử CO2 bền vững. 

* Cách viết công thức cộng hóa trị:

Bước 1: Xác định cấu hình electron các nguyên tử

Bước 2: Xác định số e thiếu để đạt cấu hình bền của khí hiếm => số e góp chung = số e thiếu

Bước 3: Viết công thức electron thỏa mãn quy tắc bát tử

3. Hiệu độ âm điện và liên kết hóa học

- Nếu 0 ≤ ∆x < 0,4 thì liên kết được gọi là liên kết cộng hóa trị không cực.

- Nếu 0,4 ≤ ∆x < 1,7 thì liên kết được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực.

- Nếu ∆x  ≥ 1,7 là liên kết ion

Với ∆x  là hiệu độ âm điện của 2 nguyên tố.

Ví dụ: xét phân tử HCl có hiệu độ âm điện ∆x = độ âm điện của Cl – độ âm điện của H = 3,16 – 2,2 = 0,96

=> liên kết giữa H và Cl là liên kết cộng hóa trị có cực.

* So sánh liên kết cộng hóa trị không cực, cộng hóa trị có cực và liên kết ion

- Giống nhau: Các nguyên tử kết hợp với nhau tạo ra mỗi nguyên tử lớp electron ngoài cùng bền bững giống cấu trúc của khí hiếm (quy tắc bát tử).

- Khác nhau:

 

Cộng hóa trị không cực

Cộng hóa trị có cực

Liên kết ion

Sự hình thành liên kết

Cặp electron ở giữa 2 nguyên tử

Cặp electron chung lệch về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn

Nguyên tử kim loại nhường electron, nguyên tử phi kim nhận electron

Điều kiện liên kết

Giữa 2 phi kim giống hệt nhau

Giữa 2 phi kim mạnh yếu khác nhau

Giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình

 

Luyện bài tập vận dụng tại đây!