Giải bài 6 trang 66 SGK Hoá 10 Chân trời sáng tạo

Bài 6 trang 66 SGK Hoá 10 (Chân trời sáng tạo):

Sự xen phủ giữa hai orbital p trong trường hợp nào sẽ tạo thành liên kết σ? Trong trường hợp nào sẽ tạo thành liên kết π? Cho ví dụ.

Phân tích và Hướng dẫn giải

Để hình thành liên kết, các vùng mật độ electron của các orbital phải chồng lấn lên nhau. Tùy thuộc vào việc các orbital "đối đầu" hay "song song" mà chúng ta có hai kiểu xen phủ chính:

1. Sự tạo thành liên kết Sigma ($\sigma$)

• Trường hợp: Xảy ra khi hai orbital p xen phủ với nhau theo hướng dọc theo trục liên kết (trục nối tâm hai hạt nhân). Đây gọi là xen phủ trục.

• Đặc điểm: Vùng xen phủ nằm trên đường nối tâm hai hạt nhân. Liên kết $\sigma$ rất bền vững.

• Ví dụ: Sự hình thành phân tử Chlorine ($Cl_2$). Hai AO $3p_z$ của hai nguyên tử $Cl$ nằm dọc theo một trục nên xen phủ trục với nhau tạo liên kết $\sigma$.

2. Sự tạo thành liên kết Pi ($\pi$)

• Trường hợp: Xảy ra khi hai orbital p song song với nhau và vuông góc với trục liên kết. Khi đó, chúng sẽ thực hiện xen phủ bên.

• Đặc điểm: Vùng xen phủ nằm ở hai bên trục nối tâm hạt nhân. Liên kết $\pi$ kém bền hơn liên kết $\sigma$ và thường xuất hiện trong các liên kết đôi hoặc liên kết ba.

• Ví dụ: Sự hình thành liên kết đôi trong phân tử Oxygen ($O_2$). Sau khi đã tạo một liên kết $\sigma$ bằng AO $p_z$, hai AO $p_x$ (hoặc $p_y$) còn lại của mỗi nguyên tử $O$ song song với nhau sẽ xen phủ bên để tạo thêm một liên kết $\pi$.

Giải bài 6 trang 66 SGK Hoá 10 (Chân trời sáng tạo):

Khi các nguyên tử liên kết với nhau, các AO phải được sắp xếp ở vị trí phù hợp. Chẳng hạn khi hình thành phân tử giữa hai nguyên tử, vị trí của các AO như sau:

- Hai AO p_z nằm dọc trên cùng một trục nên chỉ có thể xen phủ trục với nhau ⇒ Chỉ tạo thành liên kết σ.

- Hai AO p_x hoặc hai AO p_y là song song nên chỉ có thể xen phủ bên với nhau ⇒ Tạo thành liên kết π.