sự lai hoá

sự lai hoá

em đang học về sự lai hoá nhưng thầy lại không giảng kĩ lắm . Em có thắc mắc là làm thế nào để phân biệt lai hoá sp với lai hoá sp2 và lai hoá sp3 nếu không cho biết về hình dạng không gian cua nó . VD cho 1 chất là PH3 , lam sao biết chất đó là lai hoá gì?

Câu hỏi của bạn là một câu hỏi thường gặp thôi đối với sinh viên lần đầu nghe giảng về vấn đề này. Mình sẽ ko trả lời câu hỏi này cho bạn, mà mình sẽ cho bạn vài hints và kiến thức bổ trợ.
Trước hết, bạn cần biết hình dáng của phân tử này bằng cách áp dụng thuyết VSEPR. Dựa vào shape của nó để biết được nó thuộc dạng lai hoá, hybridization, nào.
Hybridization http://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_hybridization
VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion theory)
http://en.wikipedia.org/wiki/VSEPR_theory
Chúc bạn học tốt.

Kiến thức về orbitals rất quan trọng cho những ai muốn đi sâu vào hóa vô cơ, và cũng có những ứng dụng trong hữu cơ.
Trả lời câu hỏi là để biết P trong PH3 là liên kết thế nào thì đầu tiên phải vẽ cấu trúc của PH3 ra.
Đầu tiên là viết valence electron của P: 3s2 3p3
P có 5 valence e
Vậy nên P sẽ tạo 3 liên kết sigma với 3 nguyên tử H, dư lại 1 cặp electron (lone pair)
Vậy tổng cộng xung quanh P sẽ có 4 cặp e = 8 e
Từ cái số 4 đó mình suy ra P lai hóa sp3.

Sửa lưng bạn hiep2503 một chút là người ta dựa vào shape chưa hẳn là biết được hybridization.
HgF2 và XeF2 cùng là linear nhưng HgF2 lại là sp, còn XeF2 là sp3d.
Nói chung vẫn phải vẽ cấu trúc của cái chất ra rồi mới nói được.

Được haidelft sửa chữa / chuyển vào 00:02 ngày 06/01/2007

Bạn vào đây tham khảo thêm nhé, có đoạn video về lai hóa đấy
--> http://www.h2vn.com/community/index.php/topic,1403.0.html
Được holephuc2102 sửa chữa / chuyển vào 16:34 ngày 06/01/2007
Được holephuc2102 sửa chữa / chuyển vào 16:34 ngày 06/01/2007

Có một vấn đề tôi chưa rành, trong phân tử PH3 thì 2 liên kết PH tạo với nhau 1 góc 93,5 độ trong khi ở lai hóa sp3 thì góc giữa các orbital lai hóa là 109,5 độ. Ở NH3 thì góc giảm ít hơn : 107độ. Bác nào biết rõ sự thay đổi góc này giải thích giúp.

Tớ trước đi học thì được các thầy dạy là lai hoá cũng có cái hoàn toàn lai hoá (CH4...), có cái hoàn toàn không lai hoá (NaCl...), lại có cái hơi lai hoá tí, tức là lai hoá không hoàn toàn. (Cái này giống với mấy cái liên kết cộng hoá trị với cả liên kết ion, ngoài hai loại này ra, còn loại liên kết trung gian ở giữa nữa)
NH3 thì do ở N còn thêm một cặp điện tử không tham gia liên kết (or whatever you want to call), cặp điện tử này tương tác đẩy với các liên kết N-H nên các liên kết này phải cụp cụp lại một tí chứ không xoè hẳn ra như trong mô hình 109,5° của CH4 đựơc thế nên góc H-N-H nhỏ đi một tí, tầm 107°, 106°
Ở PH3 thì góc H-P-H là gần gần 90°, tức là có thể coi là không lai hoá, hoặc là có lai hoá tí. Có thể do chênh lệch mức năng lượng của các phân lớp 3s và 3p nó có vấn đề nên sự lai hoá ở đây ít lắm, chắc cũng chỉ tầm 5-10% gì gì đó (5-10% này là do tớ bịa ra chứ chả thấy sách nào nói đến đâu)
Hồi tớ đi học tớ có đọc được một cái công thức cũng hay phết để nhớ mấy cái góc lai hoá sp(1), sp2, sp3 là:
Lai hóa sp(n) (n = 1,2,3) thì cos(phi) = -1/n với phi là góc lai hoá
VD
sp(1) => cos(phi) = -1/1 =-1 => phi = 180°
sp(2) => cos(phi) = -1/2 => phi = 120°
sp(3) => cos(phi) = -1/3 => phi = 109,5°
Được chevaliersanstete sửa chữa / chuyển vào 05:29 ngày 08/01/2007

Đúng là bó tay với bạn HHAA luôn. Bạn có vẻ đúng theo lập luận của bạn về câu trả lời của mình hôm bữa. Nhưng chỉ là có vẻ đúng thôi, đừng vội mừng.
Thật sự bạn đã mắc 1 lỗi đó là đã cho XeF2 là linear, nhưng thật sự shape của nó là trigonal bipyramidal, vì khi xác định shape thì phải bao gồm luôn cả lone pairs nữa. Do vậy, việc sửa lưng mình kô được chấp nhận chút nào cả. Tuy nhiên bù lại thì bạn giải thích đúng bản chất hybridization của phân tử này. Đừng vội sửa lưng người khác nhé!

Theo mình thì phải coi XeF2 có cấu trúc thẳng mặc dù các cặp e (electron domain) của nó tạo hình chóp tam giác kép do lai hóa sp3d. Các cặp e lai hóa nhưng không tham gia liên kết không thể được tính vào hình dạng của phân tử. Bạn thử nghĩ xem, trong phân tử nước H-O-H, 2 liên kết tạo với nhau một góc 104.5 độ, nó có dạng hình que bị bẻ . Nếu tính cả 2 cặp e nữa thì hóa ra phân tử nước có cấu trúc là hình tứ diện?. Điều này rõ là không hợp lý. Hoặc như NH3 có lai hóa sp3 nhưng vì có 1 cặp e ko tham gia liên kết nên cấu trúc phân tử chỉ là hình chóp với 1 đỉnh là N.