Giải câu 4 trang 80 – Bài 18 – SGK môn Hóa học lớp 10 Nâng cao

Mô tả sự hình thành liên kết trong các phân tử H2O, NH3 nhờ sự lai hóa sp các AO hóa trị của các nguyên tử ON. Hãy mô tả hình dạng của các phân tử đó.

Lời giải:
* Phân tử H2O:
- Một obitan 2s và 3 obitan 2p của nguyên tử O lai hóa với nhau tạo nên 4 obitan lai hóa sp3 giống hệt nhau, hướng về 4 đỉnh của hình tứ diện đều. Trên 2 obitan lai hóa có electron độc thân; còn trên hai obitan lai hóa khác có cặp electron ghép đôi.- Hai electron lai hóa chứa electron độc thân xen phủ với obitan ls chứa electron độc thân của hai nguyên tử hiđro, tạo nên hai liên kết σ.
- Phân tử H2O: Có dạng góc.
* Phân tử NH3:
- 1 obitan 2s và 3 obitan 2p của nguyên tử N lai hóa với nhau tạo nên 4 obitan lai hóa sp3 giống hệt nhau, hướng về 4 đỉnh của hình tứ diện đều. Trên 3 obitan lai hóa có electron độc thân. Trên obitan lai hóa còn lại có cặp electron ghép đôi.
- 3 obitan lai hóa chứa electron độc thân xen phủ với 3 obitan 1s chứa electron độc thân của 3 nguyên tử hiđro, tạo nên 3 liên kết σ.
- Phân tử NH3 có dạng hình chóp tam giác.

Ghi nhớ:
- Sự lai hóa obitan nguyên tử là sự tổ hợp “trộn lẫn” một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hóa giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian. Có 3 kiểu lại hóa thường gặp là lai hóa sp,sp2,sp3.
- Sự xen phủ trục: Là sự xen phủ trong đó trục của các obitan tham gia liên kết trùng với đường lối tâm của hai nguyên tử liên kết gọi là sự xen phủ trục. Sự xen phủ trục tạo liên kết σ.
- Sự xen phủ bên: Là sự xen phủ trong đó trục của các obitan tham gia liên kết song song với nhau và vuông góc với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết được gọi là sự xen phủ bên. Sự xen phủ bên tạo liên kết π.
- Liên kết σ được hình thành do sự xen phủ giữa hai obitan hóa trị của hai nguyên tử tham gia liên kết dọc theo trục liên kết.
- Liên kết π là liên kết được hình thành do sự xen phủ giữa 2 obitan hóa trị của 2 nguyên tử tham gia liên kết ở hai bên trục liên kết (xen phủ bên).
- Liên kết đơn là liên kết do sự xen phủ 2 obitan liên kết theo dọc trục liên kết. Liên kết đôi là liên kết được hình thành do 2 cặp electron liên kết. Trong liên kết đôi có 1 liên kết σ (bền hơn) và 1 liên kết π (kém bền hơn). - Liên kết ba là liên kết được hình thành do 3 cặp electron liên kết. Trong liên kết ba có 1 liên kết σ và 2 liên kết π.