B
Chương 7 : KHÁI QUÁT VỀ PHÂN TỬ VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC
- Lưỡng tháp tam giác : Nguyên tử A và 3B nằm trong mặt phẳng còn 2 nguyên tử B kia nằm thẳng góc với mặt phẳng có : PX5 B với X : F, Cl, CH3 B - Tháp vuông : Loại này thường không B B bền dễ chuyển hoá thành lưỡng tháp tam giác. A B B e. AB6 : Có dạng bát diện : Như SF6, AlF63− , SiF62− , PF6− , SeF6 , TeF6 ,...
B A B B B B
B A
B
B
B f. Một số dạng khác như : C2H2, H2O2, Ciclohexan, benzen, ... 7.3.2.Thuyết đẩy các cặp electron hoá trị (Valence Shell Electron Pairs Repulsion). Còn gọi là VSEPR. Thuyết này được dùng để dự đoán cấu hình các phân tử đơn giản như ABn và ABnKm . Với A là nguyên tử trung tâm ; n là số nguyên tử B chung quanh, B còn gọi là phối tử ; K : đôi electron không liên kết của riêng A và m là số cặp electron không liên kết đó. Thuyết do Gillespie và Nyholin đề nghị. Theo thuyết này sự sắp xếp các liên kết quanh nguyên tử trung tâm A phụ thuộc vào số đôi electron hoá trị của nguyên tử này. Các đôi electron hóa trị (cả đôi electron liên kết và không liên kết) được phân bố quanh nguyên tử trung tâm A sao cho năng lượng đẩy của các cặp electron đó cực tiểu, muốn vậy các cặp electron này, nếu được sẽ xa nhau nhất, lúc ấy phân tử sẽ có cấu hình bền nhất. Sự tương tác giữa các cặp electron chỉ đáng kể khi góc hóa trị < 1200. Còn khi góc hóa trị ≥ 1200 thì có thể xem lực đẩy bằng 0. Để hiểu rõ về sự đẩy của các đôi electron, ta cần phải thấy sự không tương đương giữa đôi electron liên kết (L) và đôi electron không liên kết (KL) : đôi electron không liên kết là đôi electron hóa trị nhưng không tạo liên kết nên chỉ thuộc riêng cho nguyên tử nào đó mang nó (của nguyên tử trung tâm A chẳng hạn) còn đôi electron liên kết là đôi electron thuộc về cả 2 nguyên tử (A và B), dù đôi electron này có thể bị lệch về phía nguyên tử nào đó có độ âm điện mạnh hơn, thì đôi electron L vẫn thuộc về cả 2 nguyên tử nên phải ở xa nguyên tử trung tâm A hơn là đôi electron KL của A, mà khi các đôi electron KL càng gần A thì lực đẩy tĩnh điện cùng dấu sẽ càng mạnh hơn đôi electron L, hậu quả là đôi electron KL chiếm vùng không gian lớn hơn đôi electron L. Vì vậy : tương tác của các cặp electron giảm dần theo : không liên kết - không liên kết (KL-KL) > không liên kết - liên kết (KL-L) > liên kết - liên kết (L-L). Thí dụ như phân tử AB3K2, quanh A có 5 đôi electron hóa trị : trong đó có 3 đôi electron liên kết với 3 phối tử B, còn 2 đôi electron không liên kết của riêng A. Lúc ấy theo thuyết đẩy các cặp electron hóa trị để cho các cặp electron hóa trị xa nhau nhất thì các cặp này sẽ phân phối theo dạng lưỡng tháp tam giác. Nhưng sự phân phối 5 đôi electron hóa trị không đẳng giá (có 2 loại : L và KL) này lên hình lưỡng tháp tam giác sẽ như thế nào ? Ta cũng để ý rằng dạng lưỡng tháp tam giác có 2 loại góc : loại 1200 cho 3 vị trí đẳng 4 giá nằm trong mặt phẳng (1, 2, 3 ) và loại 900 cho 2 vị trí đẳng giá 1 thẳng góc với mặt phẳng (4, 5). Khi đó : 1200 A - Nếu cặp electron hóa trị ở vị trí 1 (hoặc 2, hoặc 3) thì chịu 2 3 hai lực đẩy ở 4 và 5 (có góc = 900) còn lực đẩy ở 2 và 3 5 lên 1 có thể bỏ qua (vì góc = 1200). - Nếu cặp electron hóa trị ở vị trí 4 (hoặc 5) thì do ở vị trí đó nó tạo với các vị trí 1, 2, 3 một góc 900 nên ở vị trí 4 (hoặc 5) sẽ có 3 lực đẩy ở 1, 2 và 3. Như vậy sự phân phối có thể có : a) Dạng a : Cả ba cặp L đều nằm trong mặt phẳng tức ở các vị trí 1, 2, 3 còn hai cặp KL ở 4, 5. 49
HOÁ ĐẠI CƯƠNG 1