liên kết cộng hóa trị là gì

By Admin 31/08/2023 0

Bách khoa toàn thư banh Wikipedia

Một links nằm trong hóa trị H2 tạo hình (bên phải) điểm nhưng mà nhì vẹn toàn tử hydro share nhì electron.

Liên kết nằm trong hóa trị, hay còn gọi là liên kết phân tử là 1 trong những links chất hóa học được tạo hình bằng sự việc người sử dụng công cộng một hoặc nhiều cặp electron trong những vẹn toàn tử. Những cặp electron này được gọi là cặp electron người sử dụng chung, và sự cân đối lực mút hút và lực đẩy trong những vẹn toàn tử trong những lúc share những electron được gọi là links nằm trong hóa trị.[1][cần nguồn tốt hơn] Với nhiều phân tử, việc người sử dụng công cộng electron được chấp nhận từng vẹn toàn tử đạt được thông số kỹ thuật electron vững chắc.

Bạn đang xem: liên kết cộng hóa trị là gì

Liên kết nằm trong hóa trị bao hàm nhiều loại links, vô cơ với links σ, links π, links sắt kẽm kim loại, links agostic, links cong, links tam nhị.[2][3] Thuật ngữ liên kết nằm trong hóa trị chính thức được dùng vô năm 1939.[4] Tiền tố co- tức thị cùng nhau, liên kết vô hành động,...; vậy nên, thực chất của một "liên kết hóa trị" là những vẹn toàn tử share "hóa trị", như từng được thảo luận vô thuyết links hóa trị.

Trong phân tử H
2, vẹn toàn tử hydro người sử dụng công cộng nhì electron trải qua links nằm trong hóa trị.[5] Sự nằm trong hóa trị là mạnh mẽ nhất trong những vẹn toàn tử có tính âm năng lượng điện tương tự nhau. Do cơ, links nằm trong hóa trị ko nhất thiết cần xẩy ra thân thiết nhì vẹn toàn tử của và một nhân tố, chỉ việc phỏng âm năng lượng điện của bọn chúng rất có thể đối chiếu được. Liên kết nằm trong hóa trị nhưng mà đòi hỏi người sử dụng công cộng electron với nhiều hơn thế nhì vẹn toàn tử được cho rằng bị cô động xứ.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Các định nghĩa trước tiên về links nằm trong hoá trị khởi đầu từ hình hình họa của phân tử methan. Cấu trúc Lewis tiếp tục thể hiện nay links nằm trong hoá trị bởi những electron được sử dụng công cộng trong những vẹn toàn tử.

Thuật ngữ covalence nhắc cho tới links được dùng lượt nguồn vào năm 1919 bởi Irving Langmuir vô một nội dung bài viết của Tạp chí Thương Hội Hóa học tập Hoa Kỳ, tựa là "Sự bố trí của những năng lượng điện tử trong số vẹn toàn tử và phân tử". Langmuir ghi chép rằng "chúng tao tiếp tục biểu thị thuật ngữ covalence ngay số cặp electron nhưng mà một vẹn toàn tử thông thường share với vẹn toàn tử cạnh nó" ("we shall denote by the term covalence the number of pairs of electrons that a given atom shares with its neighbors").

Ý tưởng về links nằm trong hóa trị rất có thể đã và đang được mò mẫm đi ra kể từ vài ba năm vừa qua. Vào năm 1916, Gilbert N. Lewis tiếp tục tế bào miêu tả sự người sử dụng công cộng những cặp electron trong những vẹn toàn tử.[6] Ông trình làng kí hiệu Lewis hoặc dấu chấm electron hoặc cấu trúc chấm Lewis, vô cơ những electron hóa trị (ở lớp vỏ) được màn trình diễn bên dưới dạng những nốt chấm xung xung quanh những kí hiệu vẹn toàn tử. Các cặp electron nằm trong lòng những vẹn toàn tử đại diện thay mặt cho những links nằm trong hóa trị. phần lớn cặp electron đại diện thay mặt mang đến nhiều links, như thể những links song và links phụ vương. Một cơ hội màn trình diễn thay cho thế, ko được trình thao diễn ở trên đây, là màn trình diễn những cặp electron tạo ra trở nên links bên dưới dạng những gạch ốp trực tiếp.

Lewis khuyến nghị rằng một vẹn toàn tử đưa đến đầy đủ những links nằm trong hóa trị nhằm lấp chan chứa (đóng kín) lớp vỏ ngoài nằm trong. Trong hình, vẹn toàn tử carbon với hóa trị tư, vậy nên được xung quanh bởi tám electron (quy tắc chén tử), tư electron của chủ yếu vẹn toàn tử carbon và tư electron kể từ những vẹn toàn tử hydro tiếp tục links với nó. Mỗi hydro với hóa trị một được xung quanh bởi nhì electron (một quy tắc đôi) - một electron của nó thêm vào đó một electron kể từ vẹn toàn tử carbon. Số lượng electron ứng với con số dùng làm lấp chan chứa lớp vỏ ngoài theo đòi thuyết lượng tử của vẹn toàn tử; phần bên ngoài nằm trong của một vẹn toàn tử carbon là n = 2, rất có thể chứa chấp được tám electron, trong những lúc phần bên ngoài nằm trong (và duy nhất) của một vẹn toàn tử hydro là n = 1, chỉ chứa chấp được 2 electron.

Trong khi ý tưởng phát minh về những cặp electron người sử dụng công cộng cung ứng một hình ảnh ấn định tính hiệu suất cao về links nằm trong hóa trị, rất cần phải với cơ học tập lượng tử nhằm hiểu rõ thực chất của những links này và Dự kiến cấu tạo cũng như thể đặc thù của những phân tử giản dị. Walter Heitler và Fritz London được ghi nhận là những người dân trước tiên lý giải thành công xuất sắc một links chất hóa học (phân tử hydro) bởi cơ học tập lượng tử vô năm 1927.[7] Công trình của mình được dựa vào quy mô links hóa trị, giả thiết rằng một links chất hóa học được tạo hình khi với sự ông xã chéo cánh chất lượng những orbital vẹn toàn tử trong những vẹn toàn tử nhập cuộc.

Các loại links nằm trong hóa trị[sửa | sửa mã nguồn]

Các orbital vẹn toàn tử (trừ orbital s) với những đặc thù lý thuyết quan trọng đặc biệt dẫn cho tới những loại links không giống nhau. Liên kết sigma (σ) là links nằm trong hóa trị mạnh mẽ và uy lực nhất, bởi sự ông xã chéo cánh orbital của nhì vẹn toàn tử không giống nhau. Một links đơn thông thường là links σ. Liên kết pi (π) thì yếu đuối rộng lớn và bởi sự ông xã chéo cánh của những orbital p (hoặc d). Một links song thân thiết nhì vẹn toàn tử bao gồm một links σ và một links π, và một links phụ vương bao gồm một links σ và nhì links π.

Liên kết nằm trong hóa trị còn bị tác động bởi phỏng âm năng lượng điện của những vẹn toàn tử nhập cuộc links, đưa ra quyết định sự phân rất rất chất hóa học của links. Hai vẹn toàn tử có tính âm năng lượng điện tương tự tiếp tục tạo thành links nằm trong hóa trị ko phân rất rất, ví như H-H. Một links ko cân đối tiếp tục tạo thành một lên kết hóa trị phân rất rất, ví như H-Cl. Tuy nhiên, phân rất rất còn đòi hỏi sự bất đối xứng hình học tập, hoặc lưỡng rất rất không giống rất có thể bị bỏ vứt tạo thành phân tử ko phân rất rất.

Cấu trúc nằm trong hóa trị[sửa | sửa mã nguồn]

Có vài ba loại cấu tạo links nằm trong hóa trị, bao hàm cấu tạo những đơn phân tử, cấu tạo phân tử, cấu tạo đại phân tử và cấu tạo nằm trong hóa trị to đùng (giant covalent structures). Đơn phân tử với những links mạnh mẽ và uy lực lưu giữ cho những vẹn toàn tử ở cạnh nhau, tuy nhiên vẫn đang còn những lực mút hút ko đáng chú ý trong những phân tử. Những hóa học nằm trong hóa trị vì vậy thông thường ở dạng khí, ví như HCl, SO2, CO2, và CH4. Trong cấu tạo phân tử thì với lực mút hút yếu đuối. Các hóa học nằm trong hóa trị vì vậy với sức nóng phỏng sôi thấp (như ethanol), và sức nóng dộ giá buốt cháy thấp (như iod và CO2 rắn). Cấu trúc đại phân tử có một lượng rộng lớn những vẹn toàn tử links cùng nhau bởi links nằm trong hóa trị vô mạch, bao hàm những polymer tổ hợp như polyethylene và nylon, và những polymer sinh học tập như protein và tinh ranh bột. Cấu trúc màng lưới nằm trong hóa trị (hay cấu tạo nằm trong hóa trị khổng lồ) có một lượng rộng lớn những vẹn toàn tử links theo đòi lớp (như phàn nàn chì), hoặc cấu tạo phụ vương chiều (như đá quý và thạch anh). Những hóa học này còn có sức nóng nhiệt độ chảy và sức nóng phỏng sôi cao, thông thường giòn và với năng lượng điện trở suất cao. Các nhân tố có tính âm năng lượng điện rộng lớn, và với kỹ năng tạo hình 3 hoặc tư links song, thông thường được tạo ra trở nên kể từ những cấu tạo đại phân tử vì vậy.[8]

Xem thêm: cách tính tỉ lệ gia tăng tự nhiên

Các links một và phụ vương electron[sửa | sửa mã nguồn]

Các links với cùng một hoặc phụ vương electron rất có thể nhìn thấy trong số loại gốc tự tại, với con số electron phi lý. Ví dụ giản dị nhất mang đến links có một electron là links được tạo hình vô cation hydro, H+
2. Các links một electron thông thường với tích điện bởi 50% của links 2 electron, vậy nên còn được gọi là "nửa liên kết". Tuy nhiên vẫn đang còn nước ngoài lệ: vô tình huống của dilithium, links một electron Li+
2 lại mạnh rộng lớn links nhì electron Li2. Trường phù hợp nước ngoài lệ này rất có thể lý giải bởi thuật ngữ lai hóa và cảm giác bên dưới lớp vỏ.[9]

So sánh cấu tạo electron thân thiết links 3 electron và links nằm trong hóa trị.[10]

Ví dụ giản dị nhất mang đến links phụ vương electron là links rất có thể được tạo hình vô cation helium dimer, He+
2. Đây được xem là một "nửa liên kết" vì như thế nó chỉ share một electron (thay vì như thế hai); trong số thuật ngữ orbital phân tử, electron loại phụ vương là 1 trong những orbital phản links, bỏ vứt 50% links tạo hình bởi nhì electron cơ. Một ví dụ không giống mang đến phân tử chứa chấp links phụ vương electron, thêm vô links nhì electron, là nitơ monoxide, NO. Phân tử oxy, O2 cũng rất có thể được xem là với nhì links phụ vương electron và nhì electron, lý giải mang đến tính thuận kể từ của chính nó và trật tự động links của chính nó là nhì.[11] Chlor dioxide, brom dioxide và iod dioxide cũng chứa chấp links phụ vương electron.

Các phân tử với links với số electron phi lý thông thường với tính phản xạ cao. Các loại links này chỉ lưu giữ ổn định ấn định Một trong những nhân tố có tính âm năng lượng điện tương tự nhau.[11]

Cộng hưởng[sửa | sửa mã nguồn]

Có những tình huống nhưng mà chỉ từng cấu tạo Lewis ko đầy đủ nhằm lý giải cấu tạo electron vô một phân tử, vậy nên cần phải có sự ông xã hóa học cấu tạo. Các vẹn toàn tử trong số phân tử này rất có thể links một cơ hội khác lạ trong mỗi cấu tạo khác lạ (liên kết đơn vô một chiếc, links song vô cái không giống, hoặc không tồn tại gì cả), dẫn cho tới những bậc links ko vẹn toàn. Ion nitrat là 1 trong những ví dụ với phụ vương cấu tạo tương tự. Liên kết thân thiết nitơ và từng oxy là 1 trong những links song vô một cấu tạo và một links đơn vô nhì cấu tạo còn sót lại, vậy nên bậc links tầm trong những tương tác N–O là 2 + 1 + 1/3 = 4/3.

Công thức nằm trong hưởng trọn xài chuẩn chỉnh mang đến ion nitrat

Thơm[sửa | sửa mã nguồn]

Trong chất hóa học cơ học, khi một phân tử với cùng một vòng bằng tuân theo đòi quy tắc Hückel, với con số những electron π chính với công thức 4n + 2 (n là số nguyên), thì đạt được xem ổn định ấn định và tính đối xứng cao. Trong benzen, phù hợp hóa học thơm phức trước tiên, với 6 electron links π (n = 1, 4n + 2 = 6). Chúng rung rinh phụ vương orbital phân tử cô động xứng (thuyết orbital phân tử) hoặc tạo hình những links π vô nhì cấu tạo nằm trong hưởng trọn phối kết hợp tuyến tính (thuyết links hóa trị), đưa đến một hình lục giác thường thì thể hiện nay tính ổn định ấn định to hơn fake thuyết 1,3,5-cyclohexatriene.

Trong tình huống của những hóa học thơm phức dị vòng và những benzen được thế, sự khác lạ về phỏng âm năng lượng điện trong những phần của vòng rất có thể mà thậm chí rung rinh ưu thế vô hoạt động và sinh hoạt chất hóa học của những links vòng thơm phức, còn nếu như không thì tương tự nhau.

Xem thêm: viết phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm

Siêu hóa trị[sửa | sửa mã nguồn]

Một vài ba phân tử chắc chắn như xenon difluoride và lưu hoàng hexafluoride với số phối trí cao hơn nữa số lượng rất có thể bởi quy tắc nằm trong hóa trị ngặt nghèo theo đòi theo quy tắc chén tử. Như vậy được lý giải bởi quy mô links tam tứ ("3c–4e") vô cơ lý giải hàm sóng phân tử vô terms of non-bonding highest occupied molecular orbitals vô thuyết orbital phân tử và ionic-covalent nằm trong hưởng trọn vô thuyết links hóa trị.

Thiếu electron[sửa | sửa mã nguồn]

Trong links tam nhị ("3c–2e") phụ vương vẹn toàn tử share nhì electron vô vẹn toàn kết. Loại links này xẩy ra vô phù hợp hóa học thiếu hụt electron như diborane. Mỗi links vì vậy (2 bên trên từng phân tử vô dibonare) có một cặp electron links những vẹn toàn tử bor theo như hình dạng một trái khoáy chuối, với cùng một proton (hạt nhân của một vẹn toàn tử hydro) ở thân thiết links, share electron đối với tất cả nhì vẹn toàn tử bor. Trong vài ba group chất hóa học chắc chắn, links gọi là links tứ nhị cũng rất được thể hiện.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Campbell (2006). Biology: Exploring Life. Boston, MA: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-250882-6. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2012. [cần nguồn tốt hơn]
  2. ^ March, Jerry (1992). Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60180-2.
  3. ^ Gary L. Miessler; Donald Arthur Tarr (2004). Inorganic Chemistry. Prentice Hall. ISBN 0-13-035471-6.
  4. ^ Merriam-Webster – Collegiate Dictionary (2000).
  5. ^ “Chemical Bonds”. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Truy cập ngày 9 mon 6 năm 2013.
  6. ^ Lewis, Gilbert N. (ngày 1 tháng bốn năm 1916). “The atom and the molecule”. Journal of the American Chemical Society. 38 (4): 762–785. doi:10.1021/ja02261a002.
  7. ^ Heitler, W.; London, F. (1927). “Wechselwirkung neutraler Atome und homöopolare Bindung nach der Quantenmechanik” [Interaction of neutral atoms and homeopolar bonds according đồ sộ quantum mechanics]. Zeitschrift für Physik. 44 (6–7): 455–472. Bibcode:1927ZPhy...44..455H. doi:10.1007/bf01397394. English translation in Hettema, H. (2000). Quantum Chemistry: Classic Scientific Papers. World Scientific. tr. 140. ISBN 978-981-02-2771-5. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2012.
  8. ^ Stranks, D. R.; Heffernan, M. L.; Lee Dow, K. C.; McTigue, P.. T.; Withers, G. R. A. (1970). Chemistry: A structural view. Carlton, Vic.: Melbourne University Press. tr. 184. ISBN 0-522-83988-6.
  9. ^ Weinhold, F.; Landis, C. (2005). Valency and Bonding. Cambridge. tr. 96–100. ISBN 0-521-83128-8.
  10. ^ Harcourt, Richard D. chỉnh sửa (2015). “Chapter 2: Pauling "3-Electron Bonds", 4-Electron 3-Centre Bonding, and the Need for an "Increased-Valence" Theory”. Bonding in Electron-Rich Molecules: Qualitative Valence-Bond Approach via Increased-Valence Structures. Springer. ISBN 9783319166766.
  11. ^ a b Pauling, L. (1960). The Nature of the Chemical Bond. Cornell University Press. tr. 340–354.

Nguồn[sửa | sửa mã nguồn]

  • “Covalent bonding – Single bonds”. chemguide. 2000. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2012.
  • “Electron Sharing and Covalent Bonds”. Department of Chemistry University of Oxford. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2012.
  • “Chemical Bonds”. Department of Physics and Astronomy, Georgia State University. Truy cập ngày 5 mon hai năm 2012.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

  • Covalent Bonds and Molecular Structure
  • Structure and Bonding in Chemistry—Covalent Bonds Lưu trữ 2009-04-30 bên trên Wayback Machine

Bản mẫu:Chemical bonds Bản mẫu:Organic chemistry