cau_tao_chat_646_99862153

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

1/40

Bi ging mn C#s$l thuy%t Ho h)c

ThS.Nguyn Ng$c Th'nh,)+i h$c Bch khoa H N-iEmail: [email protected]

PHN I: C"U T$O CH"T

CH&'NG I - C"U T$O NGUYN T(

I. M*-.u

1. Cc h1t c+b2n t1o thnh nguyn t3:

* Nguyn tc:

- Kch th!#c kho&ng 1 0 ( 10-10m).- Kh(i l!,ng: 10-23kg.

* Nguyn tg.m:

- H/t nhn ( 0i1n tch +Z) g.m:+ Proton (p), mp =1,672. 10

-27kg, tch 0i1n d!$ng + 1,602. 10-19C.

+ Notron(n), mn= 1,675. 10-27kg, khng mang 0i1n .

H/t nhn c3a cc nguyn t(05u b5n (tr6cc nguyn t(phng x/).

- Electron(e) ,me = 9,1. 10-31kg , tch 0i1n m - 1,602. 10 -19C.Trong b&ng h1th(ng tu8n hon (HTTH), s(TT nguyn t(= 0i1n tch h/t nhn = s(e.

VD: Ca c s(TT= 20 => Z=s(e=20.

2. Thuy5t l48ng t3

nh sng l m9t sng 0i1n t6lan truy5n trong chn khng v#i v:n t(c c = 3.108m/s, 0!,c

0;c tr!ng b=ng b!#c sng lhay t8n s(dao 09ng:l

n!

= .

Thuy>t sng c3a nh sng gi&i thch 0!,c nh?ng hi1n t!,ng lin quan v#i sAtruy5n sng

nh!giao thoa v nhiBu x/nh!ng khng gi&i thch 0!,c nh?ng d?ki1n thAc nghi1m v5

sAhDp thEv sApht ra nh sng khi 0i qua mi tr!Fng v:t chDt.NGm 1900, M.Planck 0!a ra gi& thuy>t: NGng l!,ng c3a nh sng khng c tnh chDt

lin tEc m bao g.m t6ng l!,ng ring bi1t nhHnhDt gIi l l!,ng t. M9t l!,ng tc3a nh

sng (gIi l phtn) c nGng l!,ng l:

E=hn

Trong 0: E l nGng l!,ng c3a photon

n : t8n s(bJc x/

h = 6,626 .10-34J.s - h=ng s(Planck.

NGm 1905, Anhstanh 0 dAa vo thuy>t l!,ng t 0 gi&i thch thHa 0ng hi1n t!,ng

quang 0i1n. B&n chDt c3a hi1n t!,ng quang 0i1n l cc kim lo/i ki5m trong chn khngkhi bK, khi bKchi>u sng sMpht ra cc electron; nGng l!,ng c3a cc electron 0 khng

phE thu9c vo c!Fng 09 c3a nh sng chi>u vo m phE thu9c vo t8n s( nh sng.

Anhstanh cho r=ng khi 0!,c chi>u t#i b5m;t kim lo/i, mNi photon v#i nGng l!,ng hn sMtruy5n nGng l!,ng cho kim lo/i. M9t ph8n nGng l!,ng E0 0!,c dng 0Olm b:t electron

ra khHi nguyn tkim lo/i v ph8n cn l/i sMtrQthnh 09ng nGng 22

1"# c3a electron:
mailto:[email protected]:[email protected]

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

2/40



20 2

1"#$% +=n

Nh?ng bJc x/ c t8n s( b h$n t8n s( gi#i h/n%

$00=n sM khng gy ra hi1n t!,ng

quang 0i1n.

SdEng cng thJc trn ta c thOtnh 0!,c v:n t(c c3a electron b:t ra trong hi1n t!,ng

quang 0i1n.

3. Cc m hnh nguyn t3:

*M hnh nguyn t,Rutherford:MNi nguyn tc m9t h/t nhn mang 0i1n tch d!$ng

v cc e quay xung quanh.

*M hnh nguyn t,Bohr:

- Trong nguyn tmNi electron quay xung quanh nhn chR theo nh?ng quT0/o trn0.ng tm c bn knh xc 0Knh.

- MNi quT0/o Jng v#i m9t mJc nGng l!,ng xc 0Knh c3a electron. QuT0/o g8n nhnnhDt Jng v#i mJc nGng l!,ng thDp nhDt, quT0/o cng xa nhn Jng v#i mJc nGngl!,ng cng cao. NGng l!,ng c3a electron trong nguyn tH20!,c xc 0Knh nh!sau:

!

"

##

$%

&

'(%

)

$* -=

Trong 0 h = 6,626 .10-34J.s - h=ng s(Planck

m - kh(i l!,ng c3a e

eo - h=ng s(0i1n mi trong chn khng eo = 8,854.10-12 C2/Jm

n - l cc s(nguyn d!$ng nh:n cc gi trK1,2,3...,,

- Khi e chuyOn t6quT0/o ny sang quT0/o khc th x&y ra sAhDp thEho;c gi&i phngnGng l!,ng. Khi e chuyOn t6quT0/o c mJc nGng l!,ng thDp sang mJc nGng l!,ng

cao h$n th n hDp thEnGng l!,ng. Khi electron chuyOn t6m9t mJc nGng l!,ng cao

sang mJc nGng l!,ng thDp h$n th x&y ra sApht x/nGng l!,ng. NGng l!,ng c3a bJc

x/hDp thEho;c gi&i phng l:

DE = En- En = hn=V

+&%

*K%t quv h.n ch%c/a thuy%t Bohr

K>t qu&:- Gi&i thch 0!,c quang phWv/ch c3a nguyn thy0ro

- Tnh 0!,c bn knh c3a nguyn thydro Qtr/ng thi c$b&n a= 0,529 A0

H/n ch>- Khng gi&i thch 0!,c cc v/ch quang phWc3a cc nguyn tphJc t/p

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

3/40



- Khng gi&i thch 0!,c sAtch cc v/ch quang phWd!#i tc dEng c3a 0i1n tr!Fng, t6

tr!Fng

- Gi&thuy>t c tnh 09c 0on.

* Cc m hnh trn 05u khng gi&i thch 0!,c 1 s(vDn 05 thAc nghi1m 0;t ra. Nguyn

nhn l do:

- Khng 05c:p 0>n tnh chDt sng c3a electron- Do 0 coi quT0/o chuyOn 09ng c3a electron trong nguyn tl quT0/o trn c bn

knh xc 0Knh.

II. Quan -i9m hi;n -1i vng tnh sng h1t c@a cc h1t vi mNGm 1924 nh v:t l hIc ng!Fi Php Louis De Broglie 0 0!a ra gi&thuy>t: mIi h/t

v:t chDt chuyOn 09ng 05u c thOcoi l qu trnh sng 0!,c 0;c tr!ng b=ng b!#c sng l

v tun theo h1thJc :

',&=l

Trong 0: m - Kh(i l!,ng c3a h/t, kg

v - V:n t(c chuyOn 09ng c3a h/t , m/s

h - H=ng s(Planck, h= 6,63.10-34J.s

- X(i v#i h/t vYm: m kh l#n (h =const) lkh nhH -> tnh chDt sng c thObHqua.

- X(i v#i h/t vi m : m nhH(h =const) lkh kh l#n -> khng thObHqua tnh chDtsng.

V dE1: M9t h/t c kh(i l!,ng m = 0,3 kg, v:n t(c chuyOn 09ng V= 30m/s th l c3a

h/t l?

Gi&i:

p dEng h1thJc Louis De Broglie

m3434

1073603030

10636 --

=== %-%-

%-

',

&l

lc3a h/t v cng nhHnn bHqua tnh chDt sng c3a h/t.

2. Nguyn l b=t -Bnh Heisenberg

* Pht biOu nguyn l

Khng thOxc 0Knh 0.ng thFi chnh xc c&to/09v v:n t(c c3a h/t, do 0 khng thO

vM0!,c chnh xc quT0/o chuyBn 09ng c3a h/t.

Dx. Dvx m

h

Xy l h1thJc bDt 0Knh Heisenberg

Trong 0 Dx- X9bDt 0Knh (sai s() v5to/09theo ph!$ng x

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

4/40



Dvx- X9bDt 0Knh (sai s() v5v:n t(c theo ph!$ng x

N>u Dx cng nhHth Dvx cng l#n, nghYa 09bDt 0Knh v5 to/09cng nhHth 09bDt0Knh v5v:n t(c cng l#n.

T60y rt ra m9t k>t lu:n quan trIng l khng thOdng c$hIc cW0iBn 0Om t&m9t

cch chnh xc quT0/o chuyOn 09ng c3a h/t vi m nh!thuy>t c3a Bohr m ph&i s

dEng m9t mn khoa hIc m#i l: c$hIc l!,ng t.III. Khi ni;m vn x,y,z.* Tnh chDt c3a hm sng:

- C thOl m, d!$ng hay l 1 hm phJc.- y2m:t 09 xc suDt tm thDy electron t/i 1 0iOm trong ph8n khng gian xung quanhh/t nhn.

- y2dv m t&xc suDt tm thDy electron QthFi 0iOm t trong y>u t(thOtch dv baoquanh 0iOm c to/09x,y,z

V electron c m;t trong khng gian v h/n nn xc suDt tm thDy n b=ng 1:

$.,!

=+

-L 0i5u ki1n chuZn ha hm sng.

2. Ph4+ng trnh Schrodinger:XO tm ra hm sng ta ph&i gi&i ph!$ng trnh sng, cn gIi l ph!$ng trnh

Schrodinger. X l ph!$ng trnh vi phn c3a hm sng y 0(i v#i h/t vi m (eleclectron)chuyOn 09ng trong tr!Fng th>V:

*!!/"')#

&

=

+-

Trong d:

012"

++= - Ton tLaplace

V- L th>nGng c3a h/t

E - NGng l!,ng ton ph8n c3a h/t

C thOvi>t d!#i d/ng tWng qut h$n: HY=EY, trong 0 H l ton tHamilton c3a h1nghin cJu.

Gi&i ph!$ng trnh sng tm 0!,c E, yt60 bi>t 0!,c chuyOn 09ng c3a e.

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

5/40



3. Obitan nguyn t3v my electron.

- MNi gi trKnghi1m y gIi l 1 obitan nguyn t, k hi1u l AO.My e 0!,c quy !#c l mi5n khng gian g8n h/t nhn nguyn t, trong 0 xc suDt c

m;t electron kho&ng 90%. MNi 0m my electron 0!,c xc 0Knh b=ng m9t b5m;t gi#i

h/n g.m nh?ng 0iOm c cng m:t 09xc suDt. Xm my s l hnh c8u. Xm my p

c d/ng hnh qu&t/0i, 0m my d c d/ng hnh hoa b(n cnh.

IV. H;1 e ( nguyn t3H v ion t4+ng tF).

1. Ph4+ng trnh sng:

- H1g.m 1 e v 1 h/t nhn 0i1n tch +Ze:Th>nGng c3a h1:

V=&

'(0

2

4pe-

Trong 0 r: kho&ng cch gi?a h/t nhn v e.0e : h=ng s(0i1n mi c3a chn khng.

th>nGng V chRthu9c vo r => tr!Fng t/o ra l tr!Fng xuyn tm ( tr!Fng c 0(ixJng tm) gIi l tr!Fng Culng.

Ph!$ng trnh Schrodinger c d+ng:[[

4\

] 0*

3(4

')

&

=

-

&pe

x

yz

sp

p

z

y

x

p

x

y

z

dx2-y2

z

y

x

zy

xdxz

z

y

xdxy

z

y

xdyz

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

6/40



- XOgi&i ph!$ng trnh sng trn 0!a v5h1tIa 09c8u: y(x,y,z) y(r,q,j)- LFi gi&i ph!$ng trnh sng SchrodingersMthu 0!,c l nGng l!,ng ton ph8n c3a e

(E), hm sng m t&tr/ng thi chuyOn 09ng c3a e (y) v khi gi&i sMxuDt hi1n 3 s(l!,ng tn, ) ,m.

2. NGng l48ng:

* K>t qu&gi&i ph!$ng trnh sng thu 0!,c nGng l!,ng ton ph8n c3a e:

##

0$5-6%* -= (eV)

n: c gi trKnguyn d!$ng, gIi l s(l!,ng tchnh.

* Nh:n xt:

- Ee phEthu9c vo n+ n cng l#n -> Ee cng l#n v ng!,c l/i.

+ n gin 0o/n Ee gin 0o/n -> nGng l!,ng c3a e trong nguyn t0!,c phn

thnh t6ng mJc, mNi mJc Jng v#i 1 gi trKc3a n.+ Khi n=1 E1min -> mJc E1gIi l tr/ng thi c$b&n. V:y tr/ng thi c$b&n l

tr/ng thi c mJc nGng l!,ng thDp nhDt.

3. Hm sng:

y(x,y,z) = y(r,q,j)

- Khi gi&i ph!$ng trnh sng, d^n 0>n vi1c 0;t hm sng y(r,q,j) thnh tch c3a haihm:

y(r,q,j)= Rn,l (r).Ym,l(q,j)

Trong 0: R(r) - L hm xuyn tm phEthu9c vo hai tham s(n, lY (q,j) - L hm gc phEthu9c vo hai tham s(l l, m.

l - l s(l!,ng tphE: l = 0,1,2,...,n-1 -> Jng v#i 1 gi trK c3a n c n gi trK

c3a l.

m - l s(l!,ng tt6: m = 0, 1,2,...,l -> Jng v#i 1 gi trKc3a l c2l + 1 gi trKc3a m.

- Nh!v:y hm sng ythu 0!,c phEthu9c vo 3 s(l!,ng tl n,l,m : yn,l,mhay nicch khc: M9t hm sng (1AO) 0!,c 0;c tr!ng b=ng 3 s(l!,ng tn,l,m.

* Nh:n xt:

- Cc e c cng 1 mJc nGng l!,ng c thO c n tr/ng thi khc nhau, mNi tr/ng thi0!,c 0;c tr!ng bQi s(l!,ng tl.

- Jng v#i mNi 1 tr/ng thi c thOc 2l+1 cch 0Knh h!#ng khc nhau trong khng gian.VD: n=1 ( mJc nGng l!,ng K) -> l =0, m=0 => yn,l,m= y100

y100=1AO => mJc nGng l!,ng K c 1 AO.

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

7/40



n=2 (mJc L) l =0,1; m=0, 1.

n =2, l =0 => y200=1AO.

n =2, l =1 => m=0 => y210=1AO.

m=1 => y211=1AO.

m=-1 => y21-1=1AO.

MJc L c 4 AO

V:y: M9t mJc nGng l!,ng n c n2hm sng y=> c n2AO.M9t gi trKc3a l c (2l+1) hm sng -> c (2l+1) AO

4. GiIi thi;u mKt sLmy e

Hnh dng c3a cc my e g8n gi(ng hnh dng c3a cc AO t!$ng Jng nh!ng chRkhc:

khi biOu diBn hm sng th c dDu (+) hay (-) cn my e th khng c dDu.

Gi trKc3a l: 0 1 2 3

K hi1u: s p d f

V:y v#i n1 => c yns= AO ns => my ns.n2 => c ynp= AO np => my np.

m=0 (z) ->*+,

Y = AO npz => my npz

m=1 (x) ->-+,

Y = AO npx=> my npx

m=-1 (y) ->.+,

Y = AO npy => my npy.

My np g.m 3 0m my Jng v#i 3 gi trKc3a y.a. My ns

-

yns c tnh chDt 0(i xJng c8u, khng phEthu9c vo jq- .- My s: M:t 09my e phn b(0_ng h!#ng v l 1 kh(i c8u.

z

x

y

781 :

z

x

y

+/YAO

b. My p

- MNi hm yns l 2 m;t c8u 0(i xJng nhau qua g(c tIa 09c ph8n (+) v ph8n (-) theochi5u c3a trEc tIa 09.

- MNi my p: C d/ng hnh qu&t/, cAc 0/i c3a my e phn b(dIc theo trEc tIa 09.5. Chuy9n -Kng ring c@a e trong nguyn t3:

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

8/40



ChuyOn 09ng ton b9c3a e trong nguyn tg.m 2 chuyOn 09ng:

- ChuyOn 09ng xung quanh nhn ( chuyOn 09ng obitan) 0!,c 0;c tr!ng b=ng 3 s(l!,ng tn,l,m.

- ChuyOn 09ng ring(chuyOn 09ng tAquay) 0!,c 0;c tr!ng b=ng s(l!,ng tt6spinms; ms chRnh:n 2 gi trKl +1/2 ho;c 1/2.

* V:y chuyOn 09ng c3a ton b9e trong nguyn t0!,c 0;c tr!ng bQi 4 s(l!,ng tn,l,m v ms trong 0:

- n 0;c tr!ng cho kch th!#c my e.- l 0;c tr!ng cho hnh dng my e.- m 0;c tr!ng cho h!#ng my e.

V. H;nhi e kh&o st chKu tc dEng c3a:

- LAc ht h/t nhn.- LAc 0Zy c3a cc e cn l/i. tr!Fng th>t/o ra khng xuyn tm, nGng l!,ng c3a e trong tr!Fng ny khng

nh?ng phEthu9c vo n m cn phEthu9c vo l. XOkh&o st h1ny -> ph&i 0!a

h1v5h11e -> dng ph!$ng php g8n 0ng.

1. Ph4+ng php g.n -ng 1e. Khi ni;m -i;n tch h1t nhn hi;u dMng

* Ph!$ng php g8n 0ng 1e:

- Coi e kh&o st chuyOn 09ng trong 1 tr!Fng Z do h/t nhn v tDt c&cc e cn l/i gyra. Z 0!,c gIi l 0i1n tch h/t nhn hi1u dEng.

- Z = Z- A, A l h=ng s(ch`n c3a cc e cn l/i.- Coi cc e cn l/i ch`n b#t &nh h!Qng h/t nhn 1 0/i l!,ng A- Coi tr!Fng t/o ra do Z l tr!Fng xuyn tm.* K>t qu&c3a bi ton 1 e c thOp dEng cho bi ton nhi5u e ( b=ng cch sdEng

ph!$ng php g8n 0ng trn): Cc biOu thJc tnh E, y05u gi(ng nhau, chRkhc chNnoc Z th 0!,c thay th>b=ng Z.

2. p dMng k5t qu2bi ton 1e cho h;nhi E=f(n).

-H1nhi5u e:

;#-#

3 E=f(n,Z) =f(Z,n,l).

Nh:n xt:

- V:y trong h11 e => E chRphEthu9c vo s(l!,ng tchnh n, cn trong h1nhi5u e thE phEthu9c vo n v Z (ho;c Z, n v l).

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

9/40



- Trong h1nhi5u e, m9t mJc nGng l!,ng bKtch thnh n phn mJc, mNi phn mJc 0;ctr!ng bQi 1 gi trKc3a l.

l 0;c tr!ng cho lAc 0Zy c3a cc e cn l/i, l cng l#n En,lcng l#n.

- Trong h1nhi5u e, nGng l!,ng c hi1n t!,ng suy bi>n.b.Hm sng

Hnh dng AO v my e hon ton khng 0Wi (nh!trong h11e) nh!ng m:t 09phn b(etheo kho&ng cch t#i nhn l khc nhau do Z Z.

3. nghNa c@a 4 sLl48ng t3:

*Khi ni4m l5p, phn l5p e:

- L#p e: Trong nguyn tnhi5u electron, nh?ng electron c cng gi trKs(l!,ng t

chnh t/o thnh m9t l#p. Cc l#p 0!,c k hi1u nh!sau:

n 1 2 3 4 5 6 7

L#p K L M N O P Q

n cng l#n th l#p electron cng xa nhn v electron c nGng l!,ng cng cao.

- Phn l#p e: Trong cng m9t l#p cc electron 0!,c chia thnh n phn l#p, mNi phnl#p trong cng m9t l#p 0!,c 0;c tr!ng b=ng m9t gi trKc3a l. XOk hi1u cc phn

l#p dng cc k hi1u sau 0y:

l 0 1 2 3

K hi1u s p d f

XO chRphn l#p electron thu9c l#p no vi>t thm h1 s(c gi trK b=ng s( l!,ng t

chnh n c3a l#p 0 Qtr!#c k hi1u phn l#p.

V dE:

L#p K Jng v#i n = 1 chRg.m c m9t phn l#p 0!,c 0;c tr!ng bQi l = 0 v n=1, 1s

L#p L Jng v#i n=2 g.m c hai phn l#p 0!,c 0;c tr!ng

==

=$;

:";

L#p M Jng v#i n=3 g.m c 3 phn l#p 0!,c 0;c tr!ng

=

==

5.;

5=$;

5:";

nghYa c3a 4 s(l!,ng t:a. S(l!,ng tchnh n.- Xc 0Knh l#p e trong nguyn tVD: n =1 -> Jng v#i l#p K

n=2-> Jng v#i l#p L

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

10/40



- Xc 0Knh kch th!#c c3a my e: n cng l#n -> kch th!#c my e cng l#n v m:t 09my e cng long.

- X(i v#i nguyn tH hay ion 1 e, n xc 0Knh mJc nGng l!,ng c3a e trong nguyn tho;c ion:

##

3$5-6%* -=

- X(i v#i nguyn tnhi5u e -> Ee =f(n,l) n chRxc 0Knh mJc nGng l!,ng trung bnhc3a cc e trong cng 1 l#p:

;#-#

3 m=0; my s chRc 1 sE0Knh h!#ng xung quanh

h/t nhn (my s c hnh c8u).

l=1 (my p) => ma= -1, 0 ,+1 my p c 3 sA0Knh h!#ng khc nhau xung quanh

h/t nhn.

d. S(l!,ng tt6spin ms: 0;c tr!ng cho sAchuyOn 09ng ring c3a e.

VI. SFphn bLe trong nguyn t3nhi l=0 => m=0=> ms =+21 v ms =-

21

l#p K c nhi5u nhDt 2 e: e thJnhDt c ga trKn =1, l=0, m =0 v ms =+2

1; e thJ2

c gi trKn =1, l=0, m =0 v ms=-2

1

H4qu:DAa vo nguyn l pauli c thOtnh 0!,c s(electron t(i 0a trong m9t l!,ng

t, m9t phn l#p hay m9t l#p.

+ S(electron t(i 0a trong m9t l!,ng t l 2e (v trong m9t l!,ng tcc e c 3 s(

l!,ng tgi(ng nhau, s(l!,ng tthJt!ms ph&i khc nhau, nh:n gi trKl +1/2 v -1/2)

+ S(electron t(i 0a trong m9t phn l#p l 2(2l+1).

Phn l#p s p d f

S( l!,ng t 1 3 5 7

S(e t(i 0a 2 6 10 14

VD: Tnh s(e t(i 0a Qphn l#p np ( n c gi trKbDt k).

VD n =2, cn p Jng v#i l=1. T60:

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

11/40



n=2 -> l=1 => m=-1 => ms=+1/2 v ms=-1/2 => Jng v#i AO 2py c nhi5u nhDt 2e.

n=2 -> l=1 => m=0 => ms=+1/2 v ms=-1/2 => Jng v#i AO 2pz c nhi5u nhDt 2e.

n=2 -> l=1=> m=+1 => ms=+1/2 v ms=-1/2 => Jng v#i AO 2px c nhi5u nhDt 2e.

V:y phn l#p p c nhi5u nhDt 6e.

- S(e nhi5u nhDt Qcc phn l#p: M9t l#p e Jng v#i 1 gi trKc3a n c t(i 0a 2n2e.VD: Tnh s(e t(i 0a Ql#p L ( n=2).

n=2 -> l=0 => m=0 => ms=+1/2 v ms=-1/2 c t(i 0a 2e.

l=1 => m =-1 => ms=+1/2 v ms=-1/2 c t(i 0a 2e.

m=0 => ms=+1/2 v ms=-1/2 c t(i 0a 2e.

m=+1 => ms=+1/2 v ms=-1/2 c t(i 0a 2e.

V:y Ql#p L (n=2) c nhi5u nhDt l 8e=2n2.

2.Nguyn l v9ng b;n:

Trong nguyn tcc electron chi>m tr!#c h>t cc AO c mJc nGng l!,ng thDp nhDt.

NGng l!,ng c3a cc AO trong nguyn t0!,c x>p theo thJtAtGng d8n nh!sau:1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s 3d < 4p < 5s 4d < 5p < 6s < 4f 5d < 6p < 7s

ThHa mn quy t`c Klechkowsky:

3. Quy t

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

12/40



* Quy lu:t phn b( cc e trong nguyn t: ph&i tun theo nguyn l Pauli, nguyn l

v?ng b5n v quy t`c Hund.

4. Cch vi5t c=u hnh e c@a nguyn t3*tr1ng thi c+b2n.

a. CDu hnh d/ng ch?:

* XOvi>t cDu hnh e d/ng ch?c8n bi>t:

- S(e trong nguyn t(b=ng Z).- ThJtA0i5n cc electron theo nguyn l v?ng b5n .- Bi>t s(electron t(i 0a trong m9t phn l#p: Phn l#p s c t(i 0a 2e, phn l#p p - 6e,

phn l#p d - 10e, phn l#p f- 14e.

* Cch vi>t:

- Vi>t d!#i d/ng k hi1u cc phn l#p.- Xi5n e theo thJtAnGng l!,ng tGng d8n v cc e QmNi phn l#p vi>t d!#i d/ng s(ma

( tWng tDt c&cc s(maQcc phn l#p = s(e = Z).

VD: Vi>t cDu hnh e nguyn tc3a Mn (Z=25) Qd/ng ch?.Mn (Z=25) -> s(e = 25 : 1s22s22p63s23p64s23d5

Hay: 1s22s22p63s23p63d54s2

* Ch : - Khi vi>t cDu hnh e c3a nguyn tth s(e =Z nh!ng khi vi>t cDu hnh e c3a ion

th ph&i ch s(e sM Z (0i1n tch h/t nhn c3a ion v nguyn tnh!nhau nh!ng s(e

th ph&ikhc nhau): S(e < Z ( 0(i v#i ion d!$ng) v s(e > Z ( 0(i v#i ion m).

VD: Mn3+(Z=25) -> s(e =22: 1s22s22p63s23p63d4.

Vi>t cDu hnh e c3a nguyn thay ion: khi 0i5n e vo nguyn t lun 0i5n theo thJ tA

nGng l!,ng theo nguyn l v?ng b5n nh!ng khi mDt e ( 0OtrQthnh ion) th mDt e Ql#pngoi cng tr!#c ( mDt t6 l#p ngoi r.i t#i l#p trong) : 0i5n (n-1)d sau ns, khi mDt ns

trJ#c (n-1)d.

6. C=u hnh e nguyn t3d1ng l48ng t3:

* Cch vi>t:

- Vi>t cDu hnh e d/ng ch?.- DAa vo cDu hnh e d/ng ch?vi>t cDu hnh e d/ng l!,ng t( mNi l!,ng tchJa

t(i 0a 2e).

- MNi e 0!,c k hi1u b=ng 1 mai tn quay ln (v#i ms=+1/2) , quay xu(ng quay ln (v#i ms=-1/2).

- N>u 1 c 2e -> 2e ph&i c spin ng!,c chi5u nhau => 2e 0 ghp 0i,/,0+=0. N>u 1 c 1e -> gIi l e 09c thn.

- V#i nh?ng phn l#p ch!a bo ha e-> vi1c fn b(e ph&i tun theo quy t`c Hund.VD: Vi>t cDu hnh e d!#i d/ng c3a N (z=7)

N(Z=7) 1s22s22p3

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

13/40



* Ch : Trong m9t s(nguyn t, vi>t cDu hnh e theo nguyn l v?ng b5n Qtr/ng thi

c$b&n c cDu hnh ns2(n-1)d4ho;c ns2(n-1)d9th c sAchuyOn 1e Qns sang (n-1)d thnh

ns1(n-1)d5ho;c ns1(n-1)d10. Nguyn nhn l do hi1u nGng l!,ng (E(n-1)d- Ens) nhHv cc

phn l#p d10v d5l cc phn l#p bo ha v na bo ha l cc phn l#p b5n => khi Q(n-1)d c s(e g8n b=ng 10 (ho;c g8n b=ng 5) th 1 e Qns sMchuyOn sang (n-1)d 0Ot/o

thnh cc phn l#p b5n.

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

14/40



Ch4+ng II

PQNH LUST TUN HON - BTNG TUN HON CC NGUYN TU

HO HWCI. M*-.u

NGm 1869, Mendeleep 0 khm ph ra 0Knh lu:t tu8n han : Tnh chDt c3a cc

nguyn t( v h,p chDt c3a chng bi>n thin tu8n hon theo chi5u tGng c3a kh(i l!,ng

nguyn t. Trn c$ sQ 0 Mendeleep 0 x>p 63 nguyn t( thnh b&ng tu8n hon

(HTTH) theo chi5u tGng c3a kh(i l!,ng nguyn t.

V#i cch s p x>p 0 cho php suy 0on sAxuDt hi1n cc nguyn t(m#i nh!ng cn m9t

s(h/n ch>:

- Khng gi&i thch 0!,c nguyn nhn c3a tnh tu8n hon.- Khng gi&i thch 0!,c sAkhc nhau v5s(nguyn t(gi?a cc hng.- C tr!Fng h,p ngo/i l1, kh(i l!,ng nguyn t c3a nguyn t(0Jng tr!#c l#n h$n

kh(i l!,ng nguyn tc3a nguyn t(0Jng sau.Ar(Z=18): 39,948 > K (Z= 19) : 39,698

Co (Z=27): 58,933> Ni(Z=28): 58,70

Te (Z= 52): 127,60> I (Z=53): 126,9015

II. PBnh luXt tu.n hon. HTTH theo thuy5t c=u t1o hi;n -1i.

Ngy nay, dJ#i nh sng c3a thuy>t cDu t/o nguyn t, 0Knh lu:t tu8n hon v HTTH l

h1qu&tAnhin c3a cc quy lu:t tu8n hon trong cDu t/o vHe c3a cc nguyn t.

1. PBnh luXt tu.n hon:

Tnh chDt c3a cc nguyn t(v h,p chDt c3a chng bi>n thin tu8n hon theo chi5u tGng

c3a 0i1n tch h/t nhn.

Tnh tu8n hon 0l do sAbi>n 0Wi tu8n hon trong cDu t/o c3a cc nguyn ttheo chi5u

tGng c3a 0i1n tch h/t nhn. => Tnh chDt nguyn t(v h,p chDt c3a chng do 0i1n tch

h/t nhn quy>t 0Knh.

2. B2ng tu.n hon cc nguyn tLha hDc

XOthOhi1n 0!,c tnh tu8n hon trong cDu t/o nguyn tv tnh chDt c&u cc nguyn t(-

> x>p cc nguyn t(thnh HTTH theo nguyn t`c sau:

* Nguyn t`c x>p:

- X>p theo chi5u tGng d8n c3a 0i1n tch h/t nhn.- X&m b&o tnh tu8n hon v5cDu hnh e nguyn tc3a cc nguyn t.

+ Cc nguyn tc cng s(l#p e x>p theo 1 hng (chu kb).

+ Cc nguyn tc s(e l#p ngoi cng gi(ng nhau ho;c 2 phn l#p e ngoicng

gi(ng nhau 0!,c x>p vo 1 c9t.(nhm)

a. Chu k: L t:p h,p cc nguyn t(c cng s(l#pvHe v 0;t theo 1 hng ngang.- S(l#p e = s(thJtAchu kb.

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

15/40



- G.m 7 hng ngang Jng v#i 7 chu kb, khng phn bi1t chu kbl#n nhH, chcn ld:Chu kb1: ChRc 2 nguyn t((xy dAng Qphn l#p 1s)

Chu kb2, 3: MNi chu kbc 8 nguyn t((xy dAng Qcc phn l#p 2s, 2p, 3s, 3p)

Chu kb4, 5: MNi chu kbc 18 nguyn t(

Chu kb6: C 32 nguyn t(

Chu kb7: Cn 0ang dQdang.* Nh:n xt: - Trong 1 chu k 0i t608u t#i cu(i chu kb, s(e l#p ngoi cng tGng d8n t61-

>8.

- SAbi>n thin tu8n hon trong cDu t/o nguyn tc3a cc nguyn t(khng l;p l/i 1 cch

0$n gi&n m c sAmQr9ng t6chu k 4 -> s(nguyn t(trong cc chu kbtGng.

b. Nhm: L t:p h,p cc nguyn t(c cDu hnh e ha trKt!$ng tAnhau x>p thnh m9t

c9t.

G.m 8 nhm: 0nh s(t6I->VIII, mNi nhm 0!,c chia thnh 2phn nhm:

* Nhm A(phn nhm chnh): Nguyn tc3a cc nguyn t(nhm A c 0;c 0iOm:- Nguyn t0ang 0!,c 0i5n e vo phn l#p ns ho;c np ( n l l#p ngoi cng).- VD: Z=3; 1s22s2

Z= 9 1s22s22p5

- S(e l#p ngoi cng c3a nguyn t= s(thJtAnhm chJa n.- XOnh:n bi>t 1 nguyn t(thu9c nhm A no -> dAa vo cDu hnh e nguyn t:

Nhm IA: g.m cc nguyn t(c cDu trc e l#p ngoi cng l ns1

Nhm IIA: ns2

Nhm IIIA: ns2np1

Nhm IVA: ns2np2

Nhm VA: ns2np3

Nhm VIA: ns2np4

Nhm VIIA: ns2np5

Nhm VIIIA: ns2np6

Nhm B( phn nhm phE): Nguyn tc3a cc nguyn t(nhm B c 0;c 0iOm:- Nguyn t0ang 0!,c 0i5n e vo phn l#p (n-1)d ho;c (n-2)fVD Z=21 : 1s22s22p63s23p64s23d1=> thu9c nhm B

- S(e l#p ngoi cng c3a h8u h>t cc nguyn tnguyn t(nhm B l 2 (ns2), c3a m9ts( t l 1 (ns1) v c3a 1 tr!Fng h,p Pd (Z=46) khng chJa e no Q l#p ngoi cng

(5s0). V:y s(e Ql#p ngoi cng c3a cc nguyn tnguyn t(nhm B < 3=> h8u h>t

cc nguyn t(nhm B l kim lo/i.

- XOnh:n bi>t 1 nguyn t(thu9c nhm B no -> dAa vo cDu hnh e nguyn t:Nhm IIIB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d1ns2

Nhm IVB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d2ns2

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

16/40



Nhm VB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d3ns2

Nhm VIB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d4ns2(n-1)d5ns1Nhm VIIB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d5ns2

Nhm VIIIB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d6,7,8ns2

Nhm IB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d10ns1

Nhm IIB: c hai phn l#p ngoi cng l (n-1)d10ns2* Nh:n xt:

+ N>u vi>t cDu hnh e nguyn tdAa vo dy nGng l!,ng theo nguyn l v?ng b5n => th

tDt c&cc nguyn t(nhm B 05u c 2 e Ql#p ngoi cng ns2. Tuy nhin thAc nghi1m xc

0Knh r=ng Q1 s(nguyn tnguyn t(nhm B c 1 e Qns -> (n-1)d, tr61 tr!Fng h,p Pd

2e Q5s205u chuyOn vo 4d. Cc tr!Fng h,p ny x&y ra khi phn l#p (n-1)d g8n na bo

ho (d5) ho;c bo ha (d10) l cc phn l#p b5n v nGng l!,ng e phn l#p (n-1) v ns xDp

xRnhau.

+ CDu hnh e nguyn tc3a 1 s(nguyn t(m sA0i5n e cu(i cng x&y ra Q(n-2)f cangh$i khc so v#i cch 0i5n e theo nguyn l v?ng b5n.

VD Z=64: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f8( theo nguyn l v?ng b5n)

Trong thAc t>: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f75d1.

1e Q4f chuyOn sang 5d: 0O0/t t#i cDu hnh bo ha na s(e f7b5n.

* Nguyn t(s, p, d, f:

- Nguyn t(m sA0i5n e cu(i cng vo nguyn tx&y ra Qns gIi l cc nguyn t(s.XKnh nghYa t!$ng tA0(i v#i cc nguyn t(p, d,f.

+ Cc nguyn t(nhm IA, IIA l cc nguyn t(s.

+ Cc nguyn t(nhm IIIA->VIIIA l cc nguyn t(p.

+ Cc nguyn t(nhm B l cc nguyn t(d (ring nhm IIIB c c&nguyn t(f).

+ Cc nguyn t( f m sA0i5n e cu(i cng vo nguyn t x&y ra Q 4f -> gIi l cc

nguyn t(lantanoit ho;c cc nguyn t(hIlantan, cn cc nguyn t(f m sA0i5n e cu(i

cng Q5f -> cc nguyn t(Actinoit (hIactini).

3. MKt sLd1ng b2ng HTTH

a. D/ng b&ng ng`n

- Chu kbnhHc 1 hng, chu kbl#n c 2 hng.- C 8 nhm, mNi nhm chia thnh 2 phn nhm : phn nhm chnh (A) v phn nhm

phE (B).

b. D/ng b&ng di:- Cc nguyn t(trong mNi chu kb0!,c x>p thnh 1 hng.- Ton b&ng c 16 nhm, 0nh s(t6IA, IIA...VIIIA v IB,IIB.. VIIIB. HIlantan v hI

actini g.m cc nguyn t(f 0!,c x>p vo nhm IIIB.

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

17/40



III. SFbi5n -Yi tu.n hon 1 sLtnh ch=t c@a cc nguyn tL

1.Hi;u Zng ch[n:

Trong nguyn tH c 1 e -> e ny bKton b90i1n tch h/t nhn ht

Trong nguyn tnhi5u e, ngoi lAc ht c3a h/t nhn 0(i v#i cc e, cn lAc 0Zy gi?a cc e

c 0i1n tch cng dDu. LAc 0Zy ny lm gi&m lAc ht c3a h/t nhn 0(i v#i cc e. Trong

tr!Fng h,p ny ng!Fi ta ni cc e ch`n l^n nhau. Nh!v:y trong nguyn tnhi5u e, mNi e05u bKch`n bQi cc e cn l/i v chnh n l/i ch`n cc e khc trong nguyn tnh!ng sA

ch`n ny khng hon ton.

A =-

=

1

1

+

0

0 A: H1s(ch`n tWng c9ng c3a cc e cn l/i 0(i v#i e xt.

n: s(e c trong nguyn t.

Ai: H1s(ch`n c3a e thJi 0(i v#i e kh&o st.

V ch`n khng hon ton => Ai tc dEng ch`n c3a e thJi 0(i v#i e kh&o st tGng v Z 0(i v#i e kh&o stgi&m v ng!,c l/i.

* Nh:n xt v5quy lu:t ch`n:

- Cc e cng xa nhn ( cc e c n l#n v l l#n) th bKch`n cng nhi5u v tc dEng ch`nc3a n 0(i v#i e cng t ( e Qxa nhn nhDt l e c gi trKn v l l#n nhDt).

- Cc e trong cng 1 l#p (cng n) ch`n l^n nhau km v theo chi5u ns-np-nd-nf tcdEng ch`n gi&m d8n, kh&nGng bKch`n tGng d8n (A tGng).

- Cc e trong cng 1 phn l#p ( cng n,l) ch`n l^n nhau cng km, 0;c bi1t cc e trongcng 1 phn l#p 08y 1 na, s(e c spin song song nhau ch`n l^n nhau km nhDt ( v

lc ny mNi e chi>m 1 AO trong phn l#p Qxa nhDt).

- Cc phn l#p bo ha e thu9c l#p bn trong m:t 09e dy 0;c ch`n m/nh e bn ngoi.2. Quy luXt bi5n thin nGng l48ng c@a cc AO ha trBEAO

Theo cng thJc:

EAOha trK=( )

2

2

2

2

613613+

'

+

' EAO tGng.

a. Trong 1 chu k- Trong 1 chu kb, t6tri qua ph&i EAOha trKgi&m v n=const, Z tGng -> Z tGng: Z tGng

do A tGng ch:m h$n Z, A tGng ch:m v t6tri qua ph&i trong 1 chu kbcc e 0!,c 0i5n

vo cng m9t l#p nn tcdEng ch`n l^n nhau km (s nhH).

- Trong m9t chu k t6tri qua ph&i, hi1u nGng l!,ng gi?a cc AO np v ns tGng d8n:+/+,

$$$ -=D tGng .

b. Trong 1 nhm: t6trn xu(ng trong 1 nhm th:

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

18/40



- EAOha trKtGng d8n do:+ Z tGng nhi5u t68-> 18, cDu trc bo ha e ch`n m/nh v#i e ngoi => Z tGng ch:m

h$n, n tGng nhanh h$n.

- Hi1u+/+,

$$$ -=D gi&m do n tGng nhanh.

3. NGng l48ng ion ha c@a nguyn t3I (eV, kJmol-1)

a. NGng l!,ng ion ha thJnhDt: I1

NGng l!,ng ion ho thJnhDt I1 l nGng l!,ng t(i thiOu c8n thi>t 0O tch 1e ra khHi

nguyn tQtr/ng thi c$b&n v QthOkh thnh ion tch 0i1n +1 cang Qtr/ng thi kh v

c$b&n.

X(K,CB)- 1e X+

(K,CB) I1> 0, I1- l nGng l!,ng ion ho thJnhDt

NGng l!,ng ion ho thJhai Jng v#i qu trnh bJt electront hJhai

X+(K,CB)- 1e X2+(K,CB) I2> 0

Ta lun c I2> I1

b. Electron no bKtch khHi nguyn tkhi bKion ha:

Khi nguyn tbKion ha th e lin k>t y>u nhDt v#i h/t nhn sMbKbJt ra tr!#c tin, 0 l

e Ql#p ngoi cng (Jng v#i e c n l#n nhDt) c nGng l!,ngl#n nhDt.

VD Ti (Z=22) 1s22s22p63s23p64s23d2

e Ql#p ngoicng l 4s2-> cc e ny bKtch tr!#c tin khi bKion ha, sau 0 m#i

0>n cc e Q3d2

.c. Cc y>u t(&nh h!Qng 0>n nGng l!,ng ion ho:

Khi nguyn tmDt e tJc l x&y ra hi1n t!,ng ion ho th e sMchuyOn t6cc AO ra xa

v cng. Khi 0 nGng l!,ng ion ho Jng v#i qu trnh mDt e 0!,c tnh b=ng cng thJc:

I = E- Ee =

#

3n 0Wi I1trong 1 chu kb:Trong m9t chu kbkhi 0i t6tri sang ph&i ni chung I1tGng d8n v 0/t gi trKcAc 0/i Q

kh tr$. T6nguyn tkh tr$c3a chu kb tr!#c 0>n nguyn t08u tin c3a chu kb ti>p

theo I1l/i gi&m xu(ng 09t ng9t r.i l/i tGng d8n nh!chu kbtr!#c. Qu trnh l;p 0i l;p l/i

t6chu kbny sang chu kbkhc v 0!,c gIi l sAtu8n hon c3a I1.

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

19/40



Gi&i thch: Trong 1 chu k, t6tri qua ph&i th Ee gi&m -> I1tGng do n=const , Z tGng

d8n (Z tGng m/nh h$n A).

I1min Q08u chu kbns1

I1max Qcu(i chu kbns2np6

V v#i ns1l#p bn trong bo ha-> ch`n t(t-> I1min.

ns2np6bo ha -> kh tch e ->I1max.V n = const Z tGng d8n, tuy nhin I1 tGng khng 05u v thDy xuDt hi1n nh?ng cAc

tiOu nhH(bn trong m9t chu kb) Qnh?ng nguyn t(c phn l#p ngoi cng 0 0!,c phn

b(08y (ns2) ho;c 08y m9t na electron (np3).

Cc cAc tiOu nhHxuDt hi1n bn trong mNi chu kb, nn 0y l sAtu8n hon n9i chu kb

c3a nGng l!,ng ion ho thJnhDt.

Trong m9t phn nhm chnh khi 0i t6trn xu(ng gi trKI1gi&m d8n, cn trong m9t

phn nhm phEsAbi>n thin ny ch:m v khng 05u.

e. Quy lu:t bi>n 0Wi I1trong nhm:

Trong m9t phn nhm chnh khi 0i t6trn xu(ng gi trKI1gi&m d8n, cn trong m9t

phn nhm phEsAbi>n thin ny ch:m v khng 05u.

4. i lFc -Li vIi e c@a nguyn t3A (eV,kJ)

L kh&nGng k>t h,p electron c3a nguyn t0Ot/o thnh ion m, n Jng v#i qu trnh:

X(k,cb)+ 1e -> X-1

(k,cb)

V:y: NGng l!,ng k>t h,p electron l nGng l!,ng thot ra hay thu vo khi k>t h,p

thm 1e vo nguyn ttrung ho Qtr/ng thi kh, c$b&n.- Khc v#i nGng l!,ng ion ho th nGng l!,ng k>t h,p electron c thOm, d!$ng ho;c

b=ng 0. i lAc v#i electron cng l#n th nGng l!,ng k>t h,p electron cng nhH.

- Trong m9t chu kbi lAc v#i electron tGng d8n v 0/t cAc 0/i Qcc nguyn t(nhmVIIA

5. PKm -i;n c@a nguyn tL(c)

I1

Z

He

HLi

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

A r

K

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

20/40



XKnh nghYa: l 0/i l!,ng 0;c tr!ng cho kh&nGng ht c;p e lin k>t c3a nguyn ttrong

phn t.

- Cng thJc tnh ctheo ph!$ng php Miliken:c =

211 2 +

Ix,AX: nGng l!,ng ion ha v i lAc e c3a nguyn tX.TWng (Ix+AX) cng l#n => kh&nGng ht e c3a nguyn tcng l#n.

6. Tnh kim lo1i v phi kim:- Tnh kim lo/i: L tnh dBnh!Fng electronM9t nguyn t(c s(e l#p ngoi cng < 4 l kim lo/i tr6B (Z = 5) v H (Z=1), 0 l

cc nguyn t(nhm IA, IIA, IIIA. M9t s(nguyn t(kim lo/i c s(e l#p ngoi cng l 4nh!Ge, Sn, Pb; c s(e ho trKl 5 nh!Bi, Sb.

- Tnh phi kim: L tnh dBnh:n eCc nguyn t(c s(e l#p ngoi cng > 3 l nguyn t(phi kimX l cc nguyn t(nhm IVA, VA, VIA, VIIA tr6Sn, Pb, Ge (IVA), Sb, Bi(VA) l

cc kim lo/i.- Quy lu:t bi>n 0Wi:Trong m9t chu kbkhi 0i t608u 0>n cu(i chu kbtnh kim lo/i gi&m d8n, cn tnh phikim tGng d8n.Trong m9t phn nhm chnh t6 trn xu(ng tnh kim lo/i tGng d8n cn tnh phi kim

gi&m d8n. Trong phn nhm phE0i t6trn xu(ng tnh kim lo/i gi&m d8n.7. SLxi ha c@a nguyn tL

Khi t!$ng tc ho hIc lun x&y ra sAdi chuyOn electron ho trKt6nguyn tny sangnguyn tkhc. Chnh sAdi chuyOn ny xc 0Knh s(oxi ho c3a nguyn ttham giat!$ng tc.Nguyn tmDt e ho trKsMtch 0i1n d!$ng v do 0 n sMc s(oxi ho (+). S(oxiho (+) = s(e ho trKmDt. Nguyn tthu e ho trKsMtch 0i1n m, do 0 c s(oxi ho(-). Nh!v:y, s(oxi ho = s(e ho trKnh!Fng ho;c nh:n.S(oxi ho cao nhDt c3a m9t nguyn t(= s(thJtAnhm c3a n tr6F, O, cc nguyn

t(nhm IB, VIIIB.S(oxi ho m th!Fng chRc Qcc nguyn t(phi kim t6IVA 0>n VIIA. S(oxi ho

m thDp nhDt c3a cc phi kim = s(thJtAnhm - 8V dE: s(oxi ho m thDp nhDt c3a cc halogen nhm VIIA l = 7-8 = -1

s(oxi ho m thDp nhDt c3a cc nguyn t(nhm VIA l = 6-8 = -2s(oxi ho cao nhDt c3a cc nguyn t( nhm VA, VB l +5s(oxi ho cao nhDt c3a cc nguyn t(nhm VIIA (tr6F), VIIB l +7

IV. MLi lin h;gi\a c=u t1o nguyn t3vIi vBtr v tnh ch=t c@a cc nguyn tLtrong b2ngtu.n hon

1. Bi5t c=u t1o v]electron suy ra vBtr v tnh ch=t

V dE1: Nguyn t(c Z = 22

Bi>t Z vi>t cDu hnh electron: 1s22s22p63s23p63d24s2

- L#p ngoi cng c n= 4 nn nguyn t(Qchu kb4

- Cc electron cu(i cng 0ang 0!,c 0i5n Qphn l#p d nn l nguyn t(d v thu9c

nhm B

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

21/40



- TWng s(e Qphn l#p ns + s(e Qphn l#p (n-1)d = 4 nn nguyn t(thu9c nhm IVB

- V c s(e l#p ngoi cng = 2 < 4 nn l kim lo/i

V dE2: Nguyn t(c Z = 35

CDu hnh electron c3a nguyn t(l: 1s22s22p63s23p64s23d104p5

- Nguyn t(thu9c chu kb4 v c 4 l#p electron

- Xy l nguyn t(p v cc e cu(i cng 0ang 0i5n Qphn l#p 4p- S(e l#p ngoi cng = 7 > 3 l phi kim, thu9c nhm VIIA

2. Bi5t vBtr trong b2ng tu.n hon suy ra c=u t1o v]electron

V dE1: Nguyn t(X, chu kbIII, nhm VIIA

- V nguyn t(Qchu kbIII nn c 3 l#p electron

- V Qnhm VIIA nn cDu trc l#p e ngoi cng l ns2np5

- CDu hnh electron: 1s22s22p63s23p5

V dE2: Nguyn t(A Qchu kbIV, nhm VIIB

- V Qchu kbIV nn c 4 l#p vHelectron n = 4- Nhm VIIB, cDu trc l#p vHelectron ngoi cng l: (n-1)d5ns2: 3d54s2

- CDu trc vHelectron: 1s22s22p63s23p63d54s2

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

22/40



CH&'NG IIILIN K T HO HWC V C"U T$O PHN T(

A - Lin k5t ho hDcI. Cc -`c tr4ng c+b2n c@a lin k5t ho hDc1. NGng l48ng lin k5t (E):

(Q0y quy !#c E Jng v#i qu trnh ph velin k>t)NGng l48ng lin k5t l nGng l!,ng Jng v#i qu trnh ph ve lin k>t, do 0 nGngl!,ng lin k>t cng l#n th lin k>t cng b5n.

X(i v#i phn t2 nguyn t, nGng l!,ng lin k>t Jng v#i qu trnh:A-B(K,CB)A(K,CB)+ B(K,CB), EA-B> 0.V dE: HCl(K,CB)H(K,CB)+ Cl(K,CB), EHcl= 431 kJ.mol

-1

X(i v#i phn tnhi5u nguyn tkiOu ABn, nh!CH4-> dng k hi1u nGng l!,ng link>t trung bnh.

CH4(k,cb)-> C(k,cb)+ 4H(k,cb) ; 34$3 -=D 4

=> 4164

1=D=- 3$ 34 (kJ.mol

-1)

2. PKdi lin k5t:L kho&ng cch gi?a hai tm c3a hai nguyn t tham gia lin k>t. X9 di lin k>t

th!Fng 0!,c tnh b=ng nanomet (nm) ho;c anstron (A0).

VD: lH-H= 0,740

=> l tGng -> 09b5n lin k>t gi&m v ng!,c l/i.

3. Gc lin k5t:L gc t/o bQi m9t nguyn tlin k>t trAc ti>p v#i hai nguyn tkhc trong phn t.

V dE: Oxy t/o hai lin k>t v#i hai nguyn tH trong phn tH2O. Gc lin k>t HOHtrong phn tn!#c l 104,50

II. Phn lo1i lin k5tDAa vo 09chnh l1ch v5c gi?a 2 nguyn ttham gia lin k>t ( cD ).

1.Lin k5t ion

- Pit c sAchnh l1ch v509m0i1n l Dc2. Khi 0 c;p e ho trKsMchuyOn h_n t6nguyn tc 09m 0i1n nhH

h$n sang nguyn tc 09m 0i1n l#n h$n, do 0 sMhnh thnh ra cc ion ng!,c dDu.Sau 0 cc ion ng!,c dDu sM lin k>t v#i nhau b=ng lAc ht tYnh 0i1n c3a cc ionng!,c dDu.

V:y b&n chDt c3a lin k>t ion l lAc tYnh 0i1n gi?a cc ion tri dDu. x&y ra bQi 1 kim lo/i 0iOn hnh v 1 phi kim 0iOn hnh.

VD: Na 1e = Na+Cl +1e =Cl-

hnh thnh lin k>t ion trong NaCl. X;c 0iOm lin k>t:

O

H H

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

23/40



- Lin k>t ion khng c tnh 0Knh h!#ng: MNi ion c thO t/o ra m9t 0i1n tr!Fngxung

quanh n, do 0 lin k>t ion 0!,c hnh thnh theo mIi h!#ng

- Lin k>t ion khng c tnh bo ho, v v:y mNi ion c thO ht 0!,c nhi5u ion xungquanh n- Lin k>t ion l lin k>t b5n, nGng l!,ng c3a lin k>t ion cekJ trQln.

Do cc 0;c 0iOm trn Q0i5u ki1n th!Fng cc h,p chDt lin k>t ion l cc chDt r n.G.m v s(cc ion m v d!$ng lin k>t v#i nhau theo nh?ng tr:t tAnhDt 0Knh

V dE: Cc mu(i, cc oxit v hydroxit kim lo/i2.Lin k5t cKng ha trB:- Lin k>t c9ng ha trKphn cAc: N>u 2 c;p e lin k>t l1ch v5pha nguyn t

c3a nguyn t(c c l#n h$n.VD : HCl, SO2..- Lin k>t c9ng ha trKkhng phn cAc: Khi 0=Dc -> c;p e lin k>t khng bKl1ch.

VD H2.,...

III. Lin k5t cKng ho trB. Ph4+ng php c`p electron lin k5t

1. SFt1o thnh phn t3hydro tahai nguyn t3H:NGm 1927 hai nh Bc hIc Heitler v London 0 p dEng c$hIc l!,ng t0Ogi&i bi

ton tnh nGng l!,ng lin k>t trong phn tH2. K>t qu&cho thDy:- Lin k>t gi?a hai nguyn tH 0!,c hnh thnh khi 2 electron c3a hai nguyn tc

spin ng!,c dDu- Khi hnh thnh lin k>t, m:t 09 my electron Q khu vAc khng gian gi?a hai h/t

nhn tGng ln. Do 0 0i1n tch m c3a my electron sMc tc dEng ht hai h/t nhn vlin k>t chng l/i v#i nhau.

- N>u hai electron c spin cng dDu th m:t 09my electron Qkhu vAc gi?a haih/t nhn gi&m xu(ng, m:t 09electron Qkhu vAc ngoi hai h/t nhn tGng ln v cc myny c tc dEng 0Zy nhau lm hai h/t nhn tch xa nhau.=> khng hnh thnh lin k>t.

Nh!v:y, phn tH20!,c hnh thnh l do sAghp 0i c3a 2e c spin ng!,c chi5unhau. Sau 0, ng!Fi ta 0 khi qut ho cc k>t qu&trn v mQr9ng thnh ph!$ng phpc;p e lin k>t p dEng cho mIi phn t.2. NKi dung c+b2n c@a ph4+ng php c`p e lin k5t

+ +

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

24/40



MNi lin k>t c9ng ho trK0!,c hnh thnh l do sAghp 0i c3a 2e 09c thn cspin ng!,c dDu c3a 2 nguyn t tham gia lin k>t. Khi 0 x&y ra sAxen ph3gi?a hai my electron lin k>t

Khi hai my electron xen ph3nhau cng m/nh th lin k>t cng b5n (X9xenph3cng m/nh khi cc my electron tham gia xen ph3c nGng l!,ng cng xDpxRnhau)

Lin k>t c9ng ho trKl lin k>t c h!#ng. H!#ng c3a lin k>t ny l h!#ng c09xen ph3cc my electron c3a 2 nguyn ttham gia lin k>t l l#n nhDt

V dE: SAxen ph3cc my s v s, s v p, p v p

s-s s-p

p-p

3.Ho trBc@a nguyn tLtheo ph4+ng php c`p electron lin k5t

T6tin 051 c3a ph!$ng php c;p electron lin k>t ta thDy r=ng: Ho trKc thOc c3am9t nguyn t(0!,c tnh b=ng s(e 09c thn. DAa vo 0i5u ny ta c thOgi&i thch 0!,cho trK1 c3a nguyn tH, ho trK3 c3a nguyn tN, ho trK2,4 c3a C.

V dE1: H c 1e: 1s1H c 1e 09c thn nn c ho trK1

N: 1s22s22p3

N c 3e 09c thn nn c ho trK3C: 1s22s22p2

C c 2e 09c thn nn c ho trK2

Qtr/ng thi c$b&n C c 2e 09c thn nn c ho trK2 (v dEphn tCF2), tuy nhin Ccn c ho trK4 (trong phn tCH4, CCl4). Xi5u ny 0!,c gi&i thch nh!sau: Khi 0!,ccung cDp nGng l!,ng th 1e 0 ghp 0i Qphn l#p 2s sMchuyOn sang tr(ng c3a phnl#p 2p, lm cho s(e 09c thn c3a nguyn tC tGng ln, tr/ng thi ny c3a nguyn tC0!,c gIi l tr/ng thi kch thch. Tr+ng thi kch thch l tr+ng thi c.a nguyn t1 c324c khi nh6n thm n7ng l24ng, khi 3 x9y ra hi:n t24ng tch cc c;p e 3

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

25/40



tr/ng thi c$b&n sang tr/ng thi kch thch 0!,c b b=ng nGng l!,ng gi&i phng khi hnhthnh m(i lin k>t ho hIc.

C*:Qtr/ng thi kch thch s(e 09c thn c3a C l 4 v do 0 c ho trK4

V dE2: Xc 0Knh cc ho trKc thOc c3a P b=ng ph!$ng php c;p e lin k>t

P (Z=15): 1s22s22p63s23p3

... Tr/ng thi c$b&n c 3e 09c thn c hotrK3

Khi 0!,c cung cDp thm nGng l!,ng th 1e 0!,c ghp 0i Qocbitan 3s sMchuyOn sang1 obitan tr(ng Q3d, lm s(e 09c thn c3a nguyn tP l 5, tr/ng thi ny c3a nguyn tP l tr/ng thi kch thch.

Tr/ng thi kch thch c 5e 09c thn c ho trK5

Xc 0Knh cc tr/ng thi c9ng ho trKc thOc c3a S

S (Z=16): 1s22s22p63s23p4

Tr/ng thi c$b&n c 2e 09c thn c hotrK2

3s 3p 3d

* Tr/ng thi kch thch * c 4e 09c thn c hotrK4

** Tr/ng thi kch thch ** c 6e 09c thn c ho trK6

Ch :

SAdKch chuyOn electron 0i hHi tiu t(n nGng l!,ng, nn sAdKch chuyOn chRx&y ra trong cng m9t l#p, t6phn l#p ny sang phn l#p khc (ns np, nd,np nd). NGng l!,ng tiu t(n 0!,c 05n b b=ng nGng l!,ng t/o lin k>t. SAdKch chuyOn electron t6 l#p ny sang l#p khc khng thOx&y ra 0!,c, v tiut(n nGng l!,ng qu l#n khng thO05n b b=ng nGng l!,ng gi&i phng khi hnhthnh lin k>t

Cc nguyn t(phn nhm chnh, 0;c bi1t v#i nguyn t(Qchu kbII, l#p ngoicng (n=2) c 4 obitan nn cc nguyn t(ny chRc ho trKl#n nhDt l 4. Ccnguyn t(thu9c chu kbIII c 3 phn l#p ngoi cng l s, p, d nn cc nguyn

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

26/40



t(ny c thOc ho trK> 4 (P c ho trK3, 5; S c ho trK2, 4, 6; Cl c ho trK1, 3, 5, 7)

Ph!$ng php tm ho trKc3a nguyn t(b=ng ph!$ng php c;p e lin k>t chR0ng 0(i v#i cc nguyn t(nhm A (tr6cc kh hi>m).

T6 cc v dE trn ta thDy r=ng s( lin k>t c9ng ho trK c3a 1 nguyn t( l c h/n,

nghYa l c tnh bo ho (0i5u ny khc v#i tr!Fng h,p lin k>t ion).4. Tnh -Bnh h4Ing c@a lin k5t cKng ho trB

Cc nguyn t trong phn t lin k>t v#i nhau theo h!#ng c sA xen ph3 cc my

electron l l#n nhDt, 0 chnh l tnh 0Knh h!#ng c3a lin k>t c9ng ho trK. T6tnh 0Knh

h!#ng ny ta c thOdA0on 0!,c cDu hnh hnh hIc c3a phn t.

V dE: Phn tH2S

H: 1s1S: 1s22s22p63s23p4

Hai e 09c thn Q3p c3a S sMt/o lin k>t v#i 2e 09c thn c3a hai nguyn tH, 0OsAxen ph3l cAc 0/i th cc AO ph&i 0Knh h!#ng theo trEc lin k>t nh!nhau. Do 0 hnhd/ng cc my xen ph3 sMquy>t 0Knh cDu hnh hnh hIc c3a phn t, do 0 gc HSH =90o, nh!ng v y>u t(khc nh! lAc 0Zy tYnh 0i1n (sAphn cAc c3a S, H) xuDt hi1n nnthAc t>gc HSH l 92o2, gi&i thch t!$ng tAgc HSeH = 91o, HTeH = 90o.

5. Lin k5t cho - nhXnLin k>t cho - nh:n cang l lin k>t c9ng ho trK. Lin k>t cho - nh:n 0!,c hnh thnh

do m9t c;p e khng phn chia c3a m9t nguyn tv#i 1 AO ho trKtr(ng c3a 1 nguyn tkhc. C;p e dng chung 0Ot/o lin k>t chRdo m9t nguyn t(ion) cung cDp.

V dE:

N: 1s22s22p3

3e 09c thn c3a N sMghp 0i v#i 3e 09c thn c3a 3 nguyn tH t/o thnh 3 lin k>tN-H. Nh!v:y, trong phn tNH3cn 1 c;p e ch!a phn chia

N :

3pz

3py

1s

1s

+d

+d

H

H

H

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

27/40



H+: 1so c AO ho trKtr(ng 1s

Khi NH3ti>n g8n t#i H+n sMbKr$i vo tr!Fng tc dEng c3a H+, H+sMht c;p e ch!a

phn chia c3a N t/o thnh m9t lin k>t N-H thJt!0!,c t/o ra bQi m9t c;p e ch!a chia

c3a N v 1AO ho trK tr(ng c3a H+

. Lin k>t ny l lin k>t cho - nh:n, 0!,c k hi1ub=ng m9t mai tn () di t6nguyn t(cho c;p e 0>n nguyn t(nh:n c;p e.

N

H

H

H

H N

H

H

H

H

SAhnh thnh phn tBF4-, H3O

+05u 0!,c gi&i thch t!$ng tA, 1 lin k>t B-F v 1lin k>t H-O 0!,c hnh thnh do sAcho- nh:n.

B=ng thAc nghi1m ng!Fi ta xc nh:n 0!,c r=ng 4 lin k>t N-H trong phn tNH4+ho;c phn tBF4

-gi(ng h1t nhau nn lin k>t cho- nh:n l lin k>t c9ng ho trK.6. CKng ho trBcFc -1i

Lin k>t c9ng ho trK0!,c t/o thnh do:- Cc e 09c thn ch!a ghp 0i- M9t c;p e ch!a phn chia- l!,ng ttr(ngS(lin k>t c9ng ho trKm nguyn tc kh&nGng t/o thnh (cn gIi l c9ng ho trK

cAc 0/i) b=ng s( l!,ng tc3a nguyn tc kh&nGng tham gia lin k>t (= s(AO hotrK) (bao g.m l!,ng tc 1e 09c thn, 1 c;p e khng phn chia hay l!,ng ttr(ng).

V dE1:Cc nguyn tQchu kbII c 4 l!,ng tho trKc kh&nGng tham gia lin k>t l 2s,

2px, 2py, 2pz nn c9ng ho trKcAc 0/i c3a chng l 4.

V dE2: B (Z=5): 1s22s22p1

B: B*:

1s 2s 2pB Qtr/ng thi kch thch c 3e 09c thn, sMt/o 0!,c ba lin k>t B-F, hnh thnh phn

tBF3

B

F

F

F

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

28/40



Ngoi ra, nguyn t(B cn 1 obitan tr(ng, sMt/o 0!,c lin k>t B-F thJt!l lin k>tcho - nh:n, hnh thnh phn t BF4

-: C c9ng ho trKcAc 0/i l 4

C (Z = 6): 1s22s22p2:

C*: C 4e 09c thn, nn t/o 0!,c 4

lin k>t C-HN (Z= 7): 1s22s22p3 C 3e 09c thn t/o 0!,c 3 link>t N-H, hnh thnh 0!,c phn tNH3, tuy nhin trong nguyn tN cn 1 c;p e ch!aphn chia, c thOt/o thnh phn tNH4

+: N c c9ng ho trKcAc 0/i l 4IV. Thuy5t lai ha

1.Pit lai ho ra 0Fi nh=m gi&i quy>t 0!,c hai kh khGn c3a ph!$ng php c;p electronlin k>t. Cho php gi&i thch 0!,c cDu trc hnh hIc v 09b5n c3a lin k>tVD Xt sAhnh thnh CH4C(Z=6) 1s22s22p2

Qtr/ng thi kch thch C*

theo ph!$ng php c;p e lin k>t th 4e 09c thn c3a C*sMt/o thnh 4 lin k>t C-H, trong0 c:- 3 lin k>t p-s: 3AO 2p c3a C xen ph3v#i 3 AO 1s c3a 3 nguyn tH t/o 3 gc

lin k>t HCH =900.- 1 lin k>t C-H thJ4 t/o thnh do sAxen ph3cc AO ha trKc3a 2s c3a C v 1s c3a H

(s-s) khng c h!#ng xc 0Knh trong khng gian (v mJc 09xen ph3cc AO s v#inhau l nh!nhau theo mIi h!#ng). N>u coi lin k>t ny ph&i cch 05u 3 lin k>t kiath gc lin k>t HCH thJt!ph&i b=ng 125014.. K>t qu&ny cn d^n 0>n 09b5n c3a1 lin k>t C-H ( do xen ph3s-s) ny khc v#i 09b5n c3a 3 lin k>t C-H cn l/i (do

xen ph3p-s). (ph!$ng php c;p e khng gi&i thch 0!,c sAkhc nhau ny)- Tuy nhin thAc nghi1m chJng tHr=ng 4 gc lin k>t HCH 05u b=ng 109028 (b=ng

gc tJdi1n 05u) v 09b5n c3a 4 lin k>t C-H 05u b=ng nhau.- Gi&i 0Ogi&i quy>t 2 kh khGn ny c3a ph!$ng php c;p e lin k>t-> ph&i dng thuy>t

lai ha: gi&thi>t r=ng khi t/o lin k>t th 1 AO 2s v 3AO 2p c3a C lai ha (tr9n l^n)v#i nhau t/o thnh 4AO lai ha sp3gi(ng h1t nhau h!#ng t#i 4 0Rnh c3a hnh tJdi1n05u, Q0 chng xen ph3v#i 4AO 1s c3a 4 nguyn tH. V:y 4 lin k>t C-H f&igi(ng nhau v cn ph&i b=ng gc c3a hnh tJdi1n 05u m nguyn tC n=m Qtmc3a hnh ny.

CDu hnh phn tCH4theo thuy>t lai ha2. NKi dung thuy5t lai ha:

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

29/40



Lai ha AO l sAtWh,p cc AO ha trKc3a 1 nguyn t0Ot/o thnh 1 s(t!$ng 0!$ngcc AO m#i c cng nGng l!,ng 0Knh h!#ng xc 0Knh trong khng gian v 0!,c dng 0Ot/o lin k>t b5n h$n. Cc AO tham gia tWh,p c thOc 1e, 2e ho;c l 1 l!,ng ttr(ng.3. Cc kiOu lai haa.Lai ha sp

1AOs + 1AOp 2AO lai ho sp. 2AO lai ho ny 0Knh h!#ng th_ng hng v#i nhau

v t/o v#i nhau m9t gc b=ng 180o

V dE: D/ng lai ho ny g;p trong nguyn tBe c3a phn tBeF2, BeH2, BeCl2, nn ccphn tny c d/ng th_ng.

b. Lai ho kiOu sp2:1AOs + 2AOp 3AO lai ho sp2. 3AO lai ho ny n=m trong cng m9t m;t ph_ng

v t/o v#i nhau gc b=ng 120o

V dE: KiOu lai ho ny g;p trong nguyn tB c3a phn tBF3, BCl3

c. Lai ho kiOu sp

3

:1AOs + 3AOp 4 AO lai ho sp3. 4 AO lai ho ny 0Knh h!#ng t6tm t#i 4 0Rnhc3a tJdi1n 05u, gc t/o thnh gi?a cc AO lai ho l 109 o28.

p

p +

+ +

-

- +

-

120o

+

+

+

- +

-

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

30/40



V dE: G;p trong nguyn tO c3a phn tH2O, nguyn tN c3a phn tNH3v ionNH4

+4. Pin cu(i chu kbhi1u qu&lai ho km d8n.V dE: Qchu kbII hi1u qu&lai ho c3a cc AO(2s) v AO(2p) 0(i v#i cc nguyn tQ08u chu kb nh!Be, B, C rDt t(t. X(i v#i nguyn t(Be c lai ho sp v gc gi?a cc AOlai l 180o, 0(i v#i B c lai ho sp2v gc gi?a cc AO lai l 120o, 0(i v#i C c lai hosp3v gc gi?a cc AO lai l 109o28

?NGng l!,ng c3a cc AO tham gia lai ho ph&i thDp. Do 0 cc AO Ql#p thJhai (2s,2p) tham gia lai ho c hi1u qu&h$n, cn cc AO Ql#p thJba (3s, 3p) hi1u qu&lai hokm h$n, l#p thJt!(4s, 4p) lai ho khng 0ng kO.

V dE: trong dy H2O - H2S- H2Se- H2Te hi1u qu&lai ho gi&m d8n nn gc lin k>tgi&m d8n theo dy 104o5 - 92o2- 91o- 90o

? X9xen ph3c3a cc AO lai ho v#i cc AO nguyn tkhc tham gia lin k>t ph&i

l#n.5.DF-on ki9u lai ho v c=u trc hnh hDcXO chIn kiOu lai ho cho nguyn t trung tm dAa vo n l tWng s( lin k>t s c3a

nguyn ttrung tm v#i s(c;p e ha trKkhng phn chia.

N>u tWng 0 b=ng 2 th nguyn ttrung tm c lai ho d/ng spN>u tWng 0 b=ng 3 th nguyn ttrung tm c lai ho d/ng sp2N>u tWng 0 b=ng 4 th nguyn ttrung tm c lai ho sp3-Khi 0 bi>t 0!,c kiOu lai ha c3a nguyn ttrung tm trong phn t-> ch!a xc 0Knh

0!,c cDu hnh hnh hIc c3a phn t. V cDu hnh hnh hIc c3a phn tphEthu9c vo:+ D/ng lai ha c3a c3a nguyn ttrung tm.

+ S(lin k>t sc3a nguyn ttrung tm v#i cc nguyn txung quanh.+S(c;p e ha trKc3a nguyn ttrung tm ch!a lin k>t. Mu(n bi>t cDu hnh hnh hIc c3a 1 phn t=> ph&i bi>t 3 y>u t(trn.

CEthO:n=2: -> lai ha sp: cDu trc th_ng -> gc 1800n=3: -> lai ha sp2: n>u c 3 lin k>t s + 0 c;p e ha trKch!a lin k>ttam gic

n>u c 2 lin k>t s + 1 c;p e ha trKch!a lin k>t -> cDu trcgc.n=4: -> lai ha sp3: n>u c 4 lin k>t s + 0 c;p e ha trKch!a lin k>ttJdi1n

n>u c 3 lin k>t s + 1 c;p e ha trKch!a lin k>t -> thp tamgic.

n>u c 2 lin k>t s + 2 c;p e ha trKch!a lin k>t -> cDu trcgc.

V dE:BeH2; Nguyn ttrung tm Be (Z=4)n= s(lin k>t s + s(c;p e ha trKch!a lin k>t

=2 +0 =2 => Be c lai ha sp => phn tc d/ng 0!Fng th_ng.T!$ng tAta c:

CH4- C c lai ho sp3- cDu trc hnh hIc l tJdi1n 05u

NH3- N c lai ho sp3- cDu trc hnh hIc l thp tam gic

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

31/40



H2O - O c d/ng lai ho sp3- cDu trc d/ng gc

6. Pnh gi 4u khuy5t -i9m c@a ph4+ng php lin k5t ha trB:- Gi&i thch 0$n gi&n, dBhiOu, cho php gi&i thch cDu trc hnh hIc c3a

nhi5u phn t- Khng gi&i thch 0!,c sA t.n t/i c3a m9t s(ion nh!: H2

+, O2+, NO+,

khng gi&i thch 0!,c tnh thu:n t6, nghKch t6c3a phn tO2

- Khng c tnh 0Knh 05(khng chJng minh 0!,c)V. Ph4+ng php MO-LCAO ( ph4+ng php MO - tYh8p tuy5n tnh cc AO- Ph4+ng phpobitan phn t3)

Nguyn t`c: MQr9ng hm sng cho phn t.1.Nh\ng gi2thi5t c+b2n c@a ph4+ng php MO-LCAO- Coi mNi electron chuyOn 09ng trong 1 tr!Fng gy ra bQi cc h/t nhn v tDt c&cc

electron cn l/i, 0!,c gIi l tr!Fng tAh,p (khc v#i tr!Fng c3a nguyn t, tr!Fngny khng 0(i xJng c8u).

- Tr/ng thi c3a electron 0!,c m t&bQi m9t hm sng Fhay cn gIi l obitan phntMO.

- Cc electron c3a l#p trong c3a mNi nguyn tkhng thu9c v5ton b9phn tm chRthu9c v5 nguyn t0 m thi, nn khng t/o thnh MO, c nghYa l chR c ccelectron ho trKm#i tham gia t/o thnh cc MO.

Bi ton 0!a v5gi&i ph!$ng trnh Shrodinger c d/ng: HF= EFTrong 0 H l ton tHamilton, E l gi trKring c3a nGng l!,ng, F- l hm sng m

t&tr/ng thi c3a 1e trong phn t.Gi&i ph!$ng trnh ny sMtm 0!,c nGng l!,ng c3a e trong phn t(E) v hm sngF t!$ng Jng. Sau 0 xy dAng gi&n 0.nGng l!,ng v vi>t cDu hnh e c3a phn t:Vi1c phn b(e vo cc MO gi(ng h1t nh!quy lu:t phn b(cc e vo AO, tJc l tuntheo nguyn l v?ng b5n, nguyn l lo/i tr6Pauli v quy t`c Hund.

2. NKi dung c+b2n c@a sFt1o thnh MO bdng ph4+ng php LCAO( Ph4+ng phptYh8p tuy5n tnh cc AO).

Theo ph!$ng php ny th MO 0!,c xc 0Knh b=ng ph!$ng php tWh,p tuy>n tnhcc AO nguyn tdAa trn gi&thuy>t sau 0y:

Xt phn tg.m hai nguyn t1 v 2:

Khi electron chuyOn 09ng g8n nguyn t1 th n chKu tc dEng ch3y>u c3anguyn t1, do 0 obitan phn tc d/ng t!$ng tAnh!AO c3a nguyn t1 lY1nh!ng chKu sAnhiBu lo/n gy ra bQi nguyn t2 nn ph&i c m9t h1s(bWsung vo biOu thJc xc 0Knh MO

Khi electron chuyOn 09ng g8n nguyn t2 th n chKu tc dEng ch3y>u c3anguyn t2, do 0 obitan phn tc d/ng t!$ng tAnh!AO c3a nguyn t2 lY20.ng thFi chKu sAnhiBu lo/n gy ra bQi nguyn t1

T60y thDy r=ng hm t(t nhDt 0Om t&tr/ng thi c3a electron trong phn tsMl tWh,p tuy>n tnh c3a cc AO: F= C1. Y1+ C2. Y2

X!a F= C1. Y1+ C2. Y2vo ph!$ng trnh Schrodinger, gi&i ra ta sMtm 0!,cFv nGng l!,ng E t!$ng Jng

V dE: Xt tr!Fng h,p 0$n gi&n nhDt l ion H2+. H1g.m hai h/t nhn gi(ng h1t nhau

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

32/40



AO ho trKc3a nguyn t1 l 1s 0!,c 0;c tr!ng bQi hm sng Y1, AO ho trKc3anguyn t2 l 1s 0!,c 0;c tr!ng bQi hm sng Y2. Khi 0 F= C1. Y1+ C2. Y2l hmm t& tr/ng thi c3a electron trong phn t H2

+. Thay biOu thJc F vo ph!$ng trnhSchrodinger, gi&i ph!$ng trnh sMxc 0Knh 0!,c biOu thJc c3a MO

- MO thJnhDt l F+= ( )212

1Y+Y v#i nGng l!,ng t!$ng Jng l E+, nGng l!,ng

ny thDp h$n nGng l!,ng c3a cc AO

- MO thJhai l ( )212

1Y-Y=F - v#i nGng l!,ng t!$ng Jng l E-, nGng l!,ng ny

cao h$n nGng l!,ng c3a cc AO.F+l MO lin k>t ss; F-l MO ph&n lin k>t MO*, ss

*

SA tW h,p c3a cc AO thnh MO th!Fng 0!,c biOu diBn d!#i d/ng gi&n 0. nGngl!,ng

H2+chRc 1e duy nhDt 0!,c 0i5n vo ss. Xi5u 0 c nghYa l khi t/o thnh ion H2

+nGng l!,ng 0 gi&m xu(ng m9t gi trKl a, nghYa l h1H2

+b5n h$n h1H v H+Qringbi1t.

CDu hnh electron c3a H2+: ss

1

Tnh b:c lin k>t:

>??$

-=

Trong 0: r- B:c c3a lin k>t hay 09b9i c3a lin k>tN - l s(electron trn cc MO lin k>t

N* - l s(electron trn cc MO ph&n lin k>t21

2

01f @

>??=

-=

-= 0 ion H2

+c t.n t/i.

Gi&n 0.nGng l!,ng cc MO 0(i v#i phn tH2l: ss2=> 1

2

02f =

-=

X(i v#i phn tHe2: ss2ss*

2 => 02

22f =

-= =>phn tHe2khng t.n t/i.

Nh!v:y, b=ng ph!$ng php MO th c thOgi&i thch 0!,c sAt.n t/i c3a ion H2+v

nhi5u phn tkhc.

ss

ss*

AOH AOH

1s a 1s

E+

E-b

MO

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

33/40



T6ph!$ng php MO-LCAO th cJnAO tWh,p v#i nhau b=ng ph!$ng php tWh,ptuy>n tnh th thu 0!,c n MO, 0(i v#i sAt/o thnh phn tA2sMc: n/2MO lin k>t cnGng l!,ng thDp h$n nGng l!,ng c3a cc AO 0em tWh,p v n/2 MO ph&n lin k>t (MO*)c nGng l!,ng cao h$n nGng l!,ng c3a cc AO 0em tWh,p.3. Cch kh2o st c=u trc phn t3theo ph4+ng php MO

*)iBu ki:n 3t

* Phn lo+i cc MO:

DAa vo tnh 0(i xJng c3a cc MO hay tnh 0(i xJng c3a ph8n xen ph3gi?a cc AOho trK, phn lo/i cc MO nh!sau:

- MOs: 0!,c t/o ra khi ph8n xen ph3c3a cc AO c tnh 0(i xJng trEcns(1) + ns(2) ssv ss*npz(1) + npz(2) szv sz*npz(1) + ns(2) sv s*ns(1) + npz(2) s v s*

- MOp: 0!,c t/o ra n>u ph8n xen ph3ni trn c m;t c`t chJa trEc n(i hai h/t nhn

npx(1) + npx(2) pxv px*npy(1) + npy(2) p

yv p

y*

* V=gin >?n1ng l-3ng c/a cc MO:

- Cc AO tWh,p c nGng l!,ng cng thDp th mJc nGng l!,ng c3a cc MO thu0!,c cng thDp

- Khi hai AO tham gia tWh,p xen ph3nhau cng m/nh th sAtch cc mJc nGngl!,ng cng l#n, nghYa l sAchnh l1ch gi?a MO lin k>t v MO ph&n lin k>t cng l#n

* Tnh s@electron ho trAc/a phn t,v x%p cc electron > vo cc MO theo quyty:

- Nguyn l Pauly: MNi MO x>p t(i 0a 2e- Nguyn l v?ng b5n: Cc electron 0!,c x>p l8n l!,t vo cc MO c nGng

l!,ng t6thDp 0>n cao- Quy t`c Hund: N>u c nMO c mJc nGng l!,ng b=ng nhau th cc electron c

khuynh h!#ng chi>m 05u vo cc MO sao cho s(electron 09c thn l l#n nhDt

* Xc >Anh cc >Cc tr-ng c#bn c/a phn t,

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

34/40



- Tnh b:c lin k>t:

>??$

-=

Trong 0: r- B:c c3a lin k>t hay 09b9i c3a lin k>tN - l s(electron trn cc MO lin k>t

N* - l s(electron trn cc MO ph&n lin k>t

T6b:c lin k>t suy ra 09b5n c3a lin k>t v 09di lin k>t. rcng l#n th lin k>tcng b5n v 09di lin k>t cng ng`n v ng!,c l/i. r= 0 th khng t/o lin k>t.

- Xc 0Knh t6tnh c3a phn t:

Khi trong phn tc electron 09c thn th phn t0 bKt6tr!Fng ngoi ht v chDt0 0!,c gIi l chDt thu:n t6. Khi s( electron 09c thn cng l#n th tnh thu:n t6 cngm/nh.

N>u trong phn tkhng c electron 09c thn th chDt 0 bK t6 tr!Fng ngoi 0Zy vchDt 0 0!,c gIi l chDt nghKch t6.4. Kh2o st mKt sLphn t3A2theo ph4+ng php MO (A thuKc chu keII)

a. Tm cc MO

Nguyn t(A c 4AO ho trKl 2s, 2px, 2py, 2pz, cc phn l#p trong sMkhng thamgia tWh,p

Cc AO c tnh 0(i xJng gi(ng nhau sMtWh,p l/i v#i nhau v t/o nn cc MO t!$ngJng nh!sau:

AO(2s) + AO(2s) MOssv MOss*2px + 2px pxv px*2py + 2py pyv py*2pz + 2pz szv sz*

b. V=gin >?n1ng l-3ng cc MO

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

35/40



Ngoi ra, c thOvi>t d!#i d/ng dy thJ tAcc mJc nGng l!,ng t6thDp 0>n cao nh!sau:

(KK) ss ss*szpx=pypx*=py*sz* (dy 1). B=ng thAc nghi1m chJng tHr=ng dy 1 chR

0ng 0(i v#i cc nguyn t(Qcu(i chu kb: O2F2Ne2

Cn 0(i v#i cc nguyn t(Q08u chu kbt6Li20>n N2tun theo dy 2:

(KK) ss ss* px=py szpx*=py*sz* (dy 2). Xi5u ny 0!,c gi&i thch do sA0Zy nhaugi?a cc mJc nGng l!,ng ss* v sz, v 0(i v#i cc nguyn t(Q08u chu kbmJc nGngl!,ng cc AO2sv AO2pxDp xRnhau.

c. SA)* Nguyn tn mJc nGng l!,ng c3a cc AO. Cc AO tham gia tW h,p ph&i c mJcnGng l!,ng xDp xRnhau.

N>u gi?a hai nguyn tA v B m 09m 0i1n c3a B l#n h$n 09m 0i1n c3a A th

mJc nGng l!,ng AO c3a B thDp h$n mJc nGng l!,ng AO t!$ng Jng c3a A nn MO link>t thu 0!,c sMn=m g8n mJc nGng l!,ng AO c3a B, cn MO ph&n lin k>t thu 0!,c sMn=m g8n mJc nGng l!,ng AO c3a A. Ni chung phn tAB chu k 2 c dy nGng l!,ngcc MO t!$ng tAcc phn tA208u chu k 2.

V dE1: Vi>t cDu hnh electron c3a phn tCO

2s(C)+ 2s(O) ssv ss*2px(C)+ 2px(O) pxv px*

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

36/40



2py(C)+ 2py(O) pyv py*2pz(C)+ 2pz(O) sz v sz

*

TWng electron ho trKl 10: (KK) ss2ss

*2px2=py

2sz2 5

)$ =

-=

T!$ng tAkh&o st cc phn tCN, CN-, NO v NO+V dE2: Phn tHF

Tham gia tWh,p t/o MO g.m AO(1s) c3a H v 2pz c3a F t/o thnh MOsv MOs*do tnh 0(i xJng gi(ng nhau. Ngoi ra, nguyn tF cn c 2 obitan ho trK2px v 2py

khng c obitan t!$ng Jng c3a nguyn tH 0Ocng tWh,p. Cc AO ny v^n 0Knh chNt/i nguyn tF v c mJc nGng l!,ng nh!trong nguyn t, Qtrong phn tchng 0!,cgIi l cc MO khng lin k>t.

CDu hnh e: HF ss2nx2=ny2 $

"=

-=f

Ghi ch:

- K>t qu&thu 0!,c ph h,p v#i ph!$ng php c;p electron lin k>t- Tuy nhin c !u 0iOm h$n so v#i ph!$ng php c;p electron lin k>t l c thO

gi&i thch 0!,c sAt.n t/i c3a lin k>t c 09b9i l th:p phn v dEnh!F2+, H2

+, O2+, O2

-

- Gi&i thch 0!,c tnh thu:n t6v nghKch t6c3a nhi5u phn t

s

s*

2px 2py 2pz

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

37/40



B- C=u t1o phn t3I. PKphn cFc c@a phn t3:

1. Phn t3c cFc v khng cFc

Phn tkhng phn cAc l phn tc cDu t/o hon ton 0(i xJng nn trIng tm c3a0i1n tch (+) v trIng tm c3a 0i1n tch (-) c3a phn ttrng ln nhau

V dE: Phn tg.m hai nguyn tgi(ng nhau nh!H2, O2, N2, ho;c phn tc cDut/o 0(i xJng nh!CH4, BF3, BF4

-

Phn tc cAc l phn tc cDu t/o khng 0(i xJng, do 0 trIng tm c3a 0i1n tch(+) v trIng tm 0i1n tch (-) khng trng nhau

V dE: Phn tHCl, HF, H2O, NH3

2.M men l4>ng cFc c@a phn t3()MNi phn tc cAc l m9t l!eng cAc 0i1n g.m hai 0i1n tch ng!,c dDu (+q) v (-q)

0;t cch nhau m9t kho&ng l l

XO0nh gi 09phn cAc c3a phn tng!Fi ta 0!a ra m9t 0/i l!,ng l momen l!engcAc m= q.l (C.m) hay (D : debye), 1D = 3,33.10 -30Cm

Trong 0: q l gi trKtuy1t 0(i c3a 0i1n tch , C (Coulomb)

l l 09di l!eng cAc, m

Momen l!eng cAc l m9t 0/i l!,ng c h!#ng. Ng!Fi ta quy !#c chi5u h!#ng t6trIng tm c3a 0i1n tch (+) 0>n trIng tm c3a 0i1n tch (-).

Momen l!eng cAc m0;c tr!ng cho 09phn cAc c3a phn t: mcng l#n th phn tcng phn cAc: cc phn tc9ng ho trKc mtrong kho&ng t60 0>n 4D, cc phn tionc mtrong kho&ng t64 - 11D.

Mmen l!eng cAc phEthu9c vo nhi5u y>u t(nh!: sAchnh l1ch 09m 0i1n gi?a ccnguyn ttham gia lin k>t, tnh 0(i xJng c3a phn t, cc c;p electron tAdoV dE:+ Phn tHCl c m= 1,04D, phn tHI c m= 0,44D+ Phn tCO2c cDu trc th_ng:

C OO

1m 1m c mtWng=0, cc lin k>t C=O phn cAc m/nh nh!ng phn tCO2khngphn cAc do m=0.

+ -

q q

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

38/40



V dE: Hai phn tNH3v NF305u c cDu t/o l thp tam gic, 0ng lM09phn cAcc3a hai phn tny ph&i b=ng nhau nh!ng thAc t>mNH3= 1,46D v mNF3= 0,2D, 0i5u ny0!,c gi&i thch nh!sau:

!5$?A %%%%% 5 +++= !5$?B5 ggggg -++=

Trong phn tNH3momen l!eng cAc mc3a c;p electron tAdo cng chi5u v#i momenl!eng cAc mc3a cc m(i lin k>t N-H do 0 tWng momen l!eng cAc c3a phn tl l#n.Cn trong phn tNF3h!#ng mc3a c;p electron tAdo ng!,c chi5u v#i mc3a cc m(ilin k>t N-F do 0 tWng mc3a phn tNF3nhHh$n.3. SFphn cFc ho phn t3

D!#i tc dEng c3a 0i1n tr!Fng ngoi cc phn tbKbi>n d/ng v thay 0Wi cDu trc, do0 momen l!eng cAc phn tbKthay 0Wi. X l hi1n t!,ng phn cAc ho phn t.

* Hi1n t!,ng phn cAc ho phn t

D!#i tc dEng c3a 0i1n tr!Fng ngoi gy ra bQi hai tE0i1n, cc phn tc cAc 0!,cs p x>p l/i theo ph!$ng c3a 0i1n tr!Fng, 0 l sAphn cAc 0Knh h!#ng

M;t khc, mNi momen l!eng cAc cang bKko di ra lm tGng trKs(c3a momen l!engcAc phn t, 0 l sAphn cAc bi>n d/ng.

X(i v#i cc phn tkhng cAc: Khi 0;t trong 0i1n tr!Fng gi?a hai b&n tE0i1n th cc

my electron bKht v5b&n (+) c3a tE0i1n, cn h/t nhn bKht v5pha b&n (-), k>t qu&trong phn txuDt hi1n m9t momen l!eng cAc c&m Jng, 0y l hi1n t!,ng phn cAc hoc&m Jng.

Cc mLi lin k5t y5u:

Ngoi cc m(i lin k>t ho hIc nh!lin k>t c9ng ho trK, lin k>t ion c nGng l!,ngcevi trGm kJ/mol trQln, cn g;p nhi5u lo/i lin k>t y>u h$n c nGng l!,ng cevi chEckJ/mol 0 l lin k>t hydro v lAc Van der Waals. Cc lin k>t y>u ny c vai tr quantrIng trong qu trnh chuyOn tr/ng thi nh!bay h$i, nng ch&y, chuyOn d/ng th hnh

N

HH

H

1

2

3

4

N

FF

F

1

m2

m3

4

+- - +

-+

+-

++++++

-----

- +

- +- +

- +

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

39/40



1. Lin k5t hydro:

L lin k>t phE, nguyn tH sau khi lin k>t v#i nguyn tX c 09m 0i1n l#n l/i ckh&nGng lin k>t phEv#i m9t nguyn tkhc cang c 09m 0i1n l#n

* C$ch>t/o lin k>t hydro: nguyn tH khi lin k>t v#i nguyn tX c 09m 0i1nl#n nh!F, O, N th c;p electron ho trKsMbKl1ch v5pha nguyn tX, nguyn tH chRcn l/i h/t nhn tch 0i1n d!$ng, do 0 n c kh&nGng lin k>t v#i nguyn tkhc cangc 09m 0i1n l#n v lin k>t ny 0!,c gIi l lin k>t hydro.

V dE: -+-+ -- dddd 5353 %%%

* NGng l!,ng c3a lin k>t H ce8- 40 kJ.mol-1. NGng l!,ng c3a lin k>t hydro cngl#n khi 09m 0i1n c3a nguyn t(lin k>t v#i n cng l#n v kch th!#c cng nhH

* &nh h!Qng c3a lin k>t hydro:

NGng l!,ng c3a lin k>t hydro nhHso v#i cc lin k>t khc nn h8u nh!n chR&nhh!Qng 0>n tch chDt l hIc c3a cc chDt nh!nhi1t 09 si, nhi1t 09nng ch&y hay kh&nGng ho tan gi?a cc chDt.

V dE:

- Do lin k>t hydro gy ra hi1n t!,ng lin h,p phn t: (HF)n: n= 2-4; (H2O)n:n= 2-3. Do hi1n t!,ng lin h,p phn tlm cho cc chDt trQnn kh bay h$i, do 0 lmtGng nhi1t 09si, nhi1t 09bay h$i. HF c nhi1t 09si, nhi1t 09bay h$i cao h$n nhi5u sov#i HCl, HBr, HI. H2O c nhi1t 09si v nhi1t 09bay h$i cao h$n nhi5u so v#i H2S,

H2Se, H2Te.

- Do lin k>t H lm gi&m kh&nGng 0i1n ly c3a nhi5u chDt: HF l axit y>u, chDt0i1n ly y>u trong 0 HCl, HBr, HI l axit m/nh

- Gy ra sAbDt th!Fng v5thkh(i c3a n!#c: thng th!Fng khi nhi1t 09tGng th thkh(i c3a cc chDt gi&m xu(ng, nh!ng 0(i v#i n!#c Q t < 4oCth thkh(i c3a n!#c tGngtheo nhi1t 09v 0/t gi trKcAc 0/i Q4oCv sau 0 thkh(i l/i gi&m d8n theo nhi1t 09.

2. LFc gi\a cc phn t3:

ThAc nghi1m cho thDy, gi?a cc phn tc3a m9t chDt (kOc&cc ph8n tkhng phncAc) lun t.n t/i lAc t!$ng tc, gIi l lAc Van der Waals. LAc Vander Waals gi?vai trquan trIng trong qu trnh chuyOn tr/ng thi t:p h,p.

B&n chDt c3a lAc Van der Waals g.m c ba lo/i lAc sau:

* LAc 0Knh h!#ng:

8/13/2019 Cau_tao_chat_646_99862153

40/40


T.n t/i trong cc phn t phn cAc. Cc phn tphn cAc ht l^n nhau b=ng cc 0i1ntch ng!,c dDu c3a l!eng cAc phn t, do 0 cc phn tny 0Knh h!#ng v#i nhau theom9t h!#ng xc 0Knh. mcng l#n th lAc 0Knh h!#ng cng l#n.

* LAc c&m Jng:

XuDt hi1n gi?a cc phn tc cAc v khng cAc. Khi phn tkhng cAc ti>n g8n 0>nphn t c cAc th d!#i tc dEng c3a 0i1n tr!Fng gy ra bQi phn tphn cAc th ccphn tkhng cAc bKc&m Jng 0i1n v t/o thnh l!eng cAc c&m Jng

* LAc khu>ch tn:

Do sAchuyOn 09ng khng ng6ng c3a electron v chuyOn 09ng dao 09ng c3a h/t nhngy nn sAbDt 0(i xJng t/m thFi v5sAphn b(trIng tm 0i1n tch (+) v 0i1n tch (-) t/onn momen l!eng cAc t/m thFi trong phn t. L!eng cAc t/m thFi lun xuDt hi1n, tri1ttiu, 0Wi dDu.SAxuDt hi1n l!eng cAc ny v sAmDt 0i x&y ra m9t cch nhKp nhng t/othnh m9t lAc ht th!Fng xuyn gIi l lAc khu>ch tn.

* X;c 0iOm c3a lAc Van der Waals

Khng c tnh chIn v bo hoNGng l!,ng nhHh$n 40 kJ/mol-1LAc Van der waals cng l#n khi phn tc momen l!eng cAc l#n, c kch th!#c vkh(i l!,ng l#n.

cau_tao_chat_646_99862153

Documents