Chương 8 THUYẾT LIÊN KẾT HÓA TRỊ
Trước hết chú ý rằng chỉ có liên kết σ mới quy định nên dạng hình học của phân tử, còn liên kết π không ảnh hưởng nhiều đến hình dạng của phân tử, nó chỉ làm liên kết ngắn lại và góc hóa trị lớn hơn khi không có liên kết π . Vì vậy quanh M có bao nhiêu nhóm hóa trị 2 thì M cũng mất chừng ấy electron hóa trị riêng x của mình để tạo liên kết π nên số electron hóa trị riêng của M có khả năng để tạo liên kết σ là : x - m Vậy số electron hóa trị quanh M có khả năng tạo liên kết σ sẽ bằng số electron hóa trị của riêng M để tạo liên kết σ cộng với số electron mà mỗi phối tử đóng góp (tạo liên kết σ ), tức là : Số electron hóa trị quanh M có khả năng tạo liên kết σ = (x - m) + n + m = x + n. Nếu là ion phân tử thì khi : - Phân tử mang p điện tích (+), chứng tỏ phân tử mất p electron hóa trị vì vậy số electron còn lại phải trừ bớt p, nghĩa là : Số electron hóa trị quanh M (có khả năng tạo σ) = x + n - p - Phân tử mang p điện tích (-), phân tử nhận p electron hóa trị, vì thế : Số electron hóa trị quanh M (có khả năng tạo σ) = x + n + p. Tóm lại với : [ML n O m ]p ± thì : Số electron hóa trị quanh M (có khả năng tạo σ ) = x + n ∓ p Ta biết cứ 2 electron sẽ chiếm cứ 1 AO dù thuần túy hoặc lai hóa, nên :
Số AO hóa trị của M (có khả năng tạo σ ) phải là :
x+n∓ p . 2
Chú ý : dấu (-) ứng với ion dương [ML n O m ]p + , dấu (+) ứng với ion âm [ML n O m ]pNếu số AO hóa trị của M sau khi được tính như trên có giá trị là :
•
2 thì trạng thái lai hóa của M sẽ là sp
•
3 thì trạng thái lai hóa của M là sp2
•
4 là lai hóa sp3
•
5 là lai hóa dsp3 (hay sp3d)
•
6 là lai hóa d2sp3 hay sp3d2
•
7 là lai hóa d3sp3 hay sp3d
•
Còn khi giá trị tính theo biểu thức trên là bán nguyên (như 1,5 ; 2,5 ; 3,5 ; 4,5…), thì ta làm tròn lên như : 2,5 sẽ được làm tròn lên 3. Vì 1 electron vẫn phải chiếm 1 AO, (1 AO không thể chứa quá 2 điện tử : theo Pauli) Để ý là trong "công thức" tính số AO hóa trị của M không có mặt số phối tử hóa trị 2. Nếu phối tử có hóa trị 3 tức nguyên tử trung tâm phải mất đi 2 electron để tạo liên kết π , cũng lập luận như trên, ta sẽ dễ dàng tìm được trạng thái lai hóa thích hợp
Thí dụ : Dự đoán trạng thái lai hóa của N trong NO2+, NO2, NO2-, của I trong I3- Trong NO2+ : N có 5 electron hóa trị riêng, quanh nó không có phối tử hóa trị 1, chỉ có phối tử hóa trị 2. Vậy : Số AO hóa trị của N phải là :
x + n ∓ p 5 + 0 −1 + = 2 . Vậy trong NO2 , = 2 2
N có trạng thái lai hóa là sp - Trong NO2 : Số AO hóa trị của N phải là : hóa của N trong NO2 là sp2.
64
x+n∓ p 5+0 = = 2,5 → 3. Trạng thái lai 2 2
HOÁ ĐẠI CƯƠNG 1