Bài 10: Liên kết cộng hoá trị

Liên kết mà các nguyên tử sử dụng chung các electron hóa trị để cùng thỏa mãn quy tắc octet được gọi là liên kết cộng hóa trị.

Nguyên tử bị thiếu bao nhiêu electron thì bỏ ra bấy nhiêu electron để góp chung electron với các nguyên tử khác => Đạt cấu hình eleectron bền vững của khí hiếm

Ví dụ:

- Nguyên tử O cần nhận thêm 2 electron => Bỏ ra 2 electron để góp chung

- Nguyên tử Cl và H cần nhận thêm 1 electron => Mỗi nguyên tử bỏ ra 1 electron để góp chung

- Nguyên tử N cần nhận thêm 3 electron => Bỏ ra 3 electron để góp chung

- Xét phân tử HCl:

   + Nguyên tử H có 1 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận thêm 1 electron

   + Nguyên tử Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận thêm 1 electron

=> Nguyên tử H và Cl sẽ góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung

- Xét phân tử O₂:

   + Nguyên tử O có 6 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận thêm 2 electron

=> Mỗi nguyên tử O sẽ góp 2 electron tạo thành 2 cặp electron chung

- Xét phân tử N₂:

   + Nguyên tử N có 5 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận thêm 3 electron

=> Mỗi nguyên tử N sẽ góp 3 electron tạo thành 3 cặp electron chung

- Liên kết đơn: là liên kết được tạo bởi 1 cặp electron chung, được biểu diễn bằng một gạch nối “-“

- Liên kết đôi: là liên kết được tạo bởi 2 cặp electron chung, được biểu diễn bằng 2 gạch nối “=”

- Liên kết ba: là liên kết được tạo bởi 3 cặp electron chung, được biểu diễn bằng 3 gạch nối “ ”

- Nguyên tử Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng => Có xu hướng nhận thêm 1 electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm Ar

=> Khi hình thành phân tử Cl₂, mỗi nguyên tử sẽ góp 1 electron để tạo thành 1 cặp electron chung

- Công thức electron, công thức Lewis và công thức cấu tạo của Cl₂, H₂O, CH₄ lần lượt là:

- Xét phân tử khí amonia

- Nguyên tử H có 1 electron ở lớp ngoài cùng

- Nguyên tử N có 5 electron ở lớp ngoài cùng

=> Nguyên tử H cần thêm 1 electron và N cần thêm 3 electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm

=> Khi 3 nguyên tử H và 1 nguyên tử N liên kết với nhau, mỗi nguyên tử H góp 1 electron và nguyên tử N góp ra 3 electron để tạo ra 3 đôi electron dùng chung

- O có 6 electron ở lớp ngoài cùng => Cần nhận thêm 2 electron

- C có 4 elctron ở lớp ngoài cùng => Cần nhận thêm 4 electron

=> Mỗi nguyên tử sẽ góp chung 2 electron để tạo thành 2 cặp electron chung.

- Khi đó nguyên tử C có 6 electron, O có 8 electron ở lớp ngoài cùng => O sẽ sử dụng 1 cặp electron chưa liên kết làm cặp electron chung với nguyên tử C.

- Trong CO, nguyên tử O đóng góp cặp electron chung nên nguyên là nguyên tử cho, còn nguyên tử C không đóng góp electron nên đóng vai trò nhận

=> Công thức electron và công thức cấu tạo:

- Đặc điểm của nguyên tử “cho”: còn cặp electron chưa tham gia liên kết => Đóng góp cặp electron chung

- Đặc điểm của nguyên tử “nhận”: có orbital trống, không chưa electron, số electron lớp ngoài cùng chưa đạt quy tắc octet => Không đóng góp electron mà nhận cặp eletron của nguyên tử “cho”

- Trong phân tử NH₃, nguyên tử N còn 1 cặp electron chưa liên kết, ion H⁺ có orbital trống, không chứa electron.

- Khi cho NH₃ kết hợp với ion H⁺, nguyên tử N sử dụng 1 cặp electron chưa tham gia liên kết làm cặp electron chung với ion H⁺ tạo thành ion NH₄⁺.

- Trong ion NH₄⁺, nguyên tử N đóng góp 1 cặp electron chung nên là nguyên tử cho, ion H⁺ không đóng góp electron, đóng vai trò nhận electron