Liên kết cộng hóa trị là một phần quan trọng trong môn hóa học. Chính vì nó quan trọng nên chúng tôi sẽ gửi đến các bạn học sinh những kiến thức cần nắm vững ở phần này, giúp các bạn có kiến thức vững chắc cho kỳ thi sắp tới. Hãy cùng lưu ngay vào sổ tay của mình nhé!
Liên kết cộng hóa trị là gì?
Liên kết kiểu cộng hóa trị là liên kết như thế nào?
Liên kết cộng hóa trị là liên kết giữa hai nguyên tử hoặc ion trong đó các cặp electron sẽ được chia sẻ với nhau. Liên kết cộng hóa trị cũng có thể được gọi với tên khác là liên kết phân tử. Liên kết cộng hóa trị được hình thành giữa hai nguyên tử phi kim có giá trị độ âm điện tương tự hoặc tương đối gần nhau.
Loại liên kết này có thể được tìm thấy nhiều trong hóa học, điển hình là ở các góc và đại phân tử. Thuật ngữ “liên kết cộng hóa trị” đã được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1939. Mặc dù trước đó Irving Langmuir đã đưa ra thuật ngữ “cộng hóa trị” vào năm 1919 để mô tả số lượng cặp electron được chia sẻ bởi nhiều nguyên tử lân cận.
Năm 1939, thuật ngữ liên kết hóa trị bắt đầu được sử dụng
Khi so sánh liên kết hóa trị với liên kết ion, những hợp chất cộng hóa trị thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp hơn, ít hòa tan trong nước. Các hợp chất cộng hóa trị có thể ở trạng thái rắn, lỏng, khí, lỏng và không dẫn điện hoặc nhiệt tốt. Một cặp electron được chia sẻ giữa hai nguyên tử thì được gọi là cặp liên kết. Ngược lại nếu một cặp electron không được chia sẻ giữa hai nguyên tử được gọi là cặp đơn độc.
Có tất cả bao nhiêu loại liên kết cộng hóa trị?
Có tất cả 5 loại cộng hóa trị, cụ thể đó là:
Liên kết cộng hóa trị có cực
Một liên kết cộng hóa trị có cực sẽ được tạo ra khi các electron dùng chung giữa các nguyên tử không được chia sẻ như nhau. Điều này chỉ xảy ra khi một nguyên tử có độ âm điện cao hơn nguyên tử mà nó đang chia sẻ.
Tìm hiểu về liên kết hóa trị có cực
Nguyên tử có độ âm điện cao hơn sẽ có lực hút mạnh hơn so với với các điện tử. Chính vì vậy, các electron được chia sẻ sẽ ở gần nguyên tử hơn với độ âm điện cao hơn, khiến nó chia sẻ không được đồng đều.
Một liên kết cộng phân tử có cực sẽ dẫn đến phân tử nghiêng về phía chứa nguyên tử có độ âm điện thấp hơn. Về phía hơi âm chứa nguyên tử có độ âm điện cao hơn vì các electron dùng chung sẽ bị dịch chuyển về phía nguyên tử có độ âm điện càng cao.
Kết quả của liên kết cộng hóa trị có cực, hợp chất của cộng hóa trị hình thành sẽ có một thế tĩnh điện.
Một ví dụ điển hình về các phân tử hình thành liên kết yếu với nhau là kết quả của thế tĩnh điện không cân bằng là liên kết của hidro. Trong đó một nguyên tử hydro sẽ tương tác với một nguyên tử Flo, Hidro hoặc nguyên tử oxi từ một phân tử hoặc nhóm hóa học khác.
Liên kết hóa trị không cực
Bạn biết gì về liên kết cộng hóa trị không cực?
Một liên kết hóa trị không cực được tạo ra khi những nguyên tử chia sẻ các electron bằng nhau. Điều này thường xảy ra khi hai nguyên tử có lực tương tự hoặc có cùng điện tử. Các giá trị của lực điện tử của chúng càng gần thì sức hút của chúng càng mạnh. Điều này xảy ra trong những phân tử khí, còn được gọi là các yếu tố diatomic. Liên kết phân tử không cực có khái niệm tương tự với liên kết phân tử có cực. Nguyên tử có độ âm điện cao hơn sẽ hút electron ra khỏi hạt yếu hơn.
Liên kết đơn phân tử
Ví dụ điển hình của liên kết đơn
Một liên kết đơn phân tử là khi 2 phân tử đều chia sẻ 1 cặp electron duy nhất. Mặc dù ở dạng liên kết này yếu hơn và có mật độ nhỏ hơn liên kết đôi và liên kết ba. Tuy nhiên nó lại ổn định nhất vì nó có mức độ phản ứng thấp hơn đồng nghĩa với việc ít bị ảnh hưởng hơn khi bị mất electron trước các nguyên tử muốn đánh cắp electron.
Ví dụ: Liên kết phân tử giữa nguyên tử H2 và Cl2 sẽ tạo nên axit HCl.
Liên kết đôi phân tử
Các nguyên tử chia sẻ cặp electron với nhau trong liên kết đơn
Liên kết đôi là khi hai nguyên tử chia sẻ hai cặp electron cho nhau. Nó được mô tả bằng hai đường ngang giữa hai nguyên tử trong một phân tử. Loại liên kết này mạnh hơn rất nhiều so với liên kết đơn, nhưng nó lại kém ổn định hơn.
Ví dụ 2: Khí CO2
Carbon dioxide có tổng cộng gồm 1 nguyên tử Cacbon và 2 nguyên tử Oxy. Mỗi nguyên tử Oxi có 6 electron hóa trị trong khi nguyên tử Cacbon chỉ có 4 electron hóa trị. Để đáp ứng đúng quy tắc Octet, nguyên tử Cacbon cần thêm 4 electron hóa trị. Vì mỗi nguyên tử Oxi sẽ có 3 cặp electron đơn độc, mỗi cặp có thể chia sẻ 1 cặp electron với Carbon.
Liên kết 3 phân tử
Liên kết ba là khi ba cặp electron được chia sẻ giữa hai nguyên tử trong cùng một phân tử. Đây là loại kém ổn định nhất trong các loại liên kết cộng hóa trị.
Ví dụ: C2H2
Acetylene gồm tổng cộng 2 nguyên tử Cacbon và 2 nguyên tử hidro. Mỗi nguyên tử hidro sẽ có 1 electron hóa trị, trong khi mỗi nguyên tử Cacbon có 4 electron hóa trị. Mỗi Cacbon phải cần thêm 4 electron và mỗi hidro cần thêm 1 electron. Hidro chia sẻ electron duy nhất của nó cho Carbon để có được hóa trị đầy đủ. Bây giờ nguyên tố Carbon có 5 electron.
Bởi vì mỗi nguyên tử Cacbon gồm có 5 electron – 1 liên kết đơn và 3 electron chưa ghép cặp – hai Carbons có thể chia sẻ các electron chưa ghép cặp của chúng để tạo thành liên kết ba.
Tính chất của liên kết phân tử
Liên kết phân tử có những tính chất gì?
- Liên kết cộng hóa trị không dẫn đến sự hình thành của các electron mới. Mối liên kết chỉ có thể trao đổi electron với nhau.
- Chúng là những liên kết hóa học rất mạnh tồn tại giữa nhiều nguyên tử.
- Mỗi một liên kết cộng hóa trị thường chứa năng lượng khoảng 80 kilocalories/ mol (kcal/mol).
- Liên kết cộng hóa trị rất hiếm khi bị phá vỡ một cách tự nhiên sau khi nó được hình thành.
- Hầu hết những hợp chất có liên kết cộng hóa trị có điểm nóng chảy và điểm sôi tương đối thấp.
- Những hợp chất có liên kết cộng hóa trị thường có entanpi hóa hơi và nhiệt hạch thấp hơn.
- Các hợp chất được tạo thành bằng liên kết cộng hóa trị không dẫn điện vì thiếu các điện tử tự do.
- Các hợp chất cộng hóa trị không tan được trong nước.
Phân biệt liên kết ion và liên kết hóa trị
Liên kết cộng hóa trị và liên kết ion đều là liên kết nguyên tử. Các liên kết này khác nhau về tính chất và cấu trúc. Liên kết cộng hóa trị bao gồm các cặp electron do hai nguyên tử liên kết chúng theo một hướng cố định. Trong khi một liên kết giữa hai ion được gọi là liên kết ion.
Liên kết hóa trị và liên kết ion có gì khác nhau?
| Liên kết hóa trị | Liên kết ion |
| Được hình thành giữa hai phi kim loại có độ âm điện giống nhau. | Được hình thành giữa 1 nguyên tố kim loại và 1 nguyên tố phi kim |
| Có hình dạng xác định. | Không có hình dạng cố định. |
| Điểm nóng chảy và điểm sôi thấp | Điểm nóng chảy và điểm sôi cao |
| Độ phân cực thấp và dễ cháy. | Độ phân cực cao và khó cháy. |
| Trạng thái lỏng hoặc khí ở nhiệt độ phòng | Trạng thái rắn ở nhiệt độ phòng |
| Ví dụ: Metan, axit clohidric | Ví dụ: Natri clorua, Axit sunfuric |
Hy vọng bài viết trên sẽ bổ trợ được phần nào cho các em học sinh về phần liên kết cộng hóa trị. Chúc các em luôn đạt kết quả cao trong học tập và trong những kỳ thi sắp tới nhé!
Xem thêm:
- Bảng hóa trị hóa học & mẹo học thuộc bảng hóa trị nhanh nhất
- Tổng hợp bảng công thức nguyên hàm chi tiết và đầy đủ nhất
- Cấp số cộng cấp số nhân là gì? Định nghĩa, tính chất và bài tập
- Nguyên tử, hạt nhân nguyên tử và số hiệu nguyên tử là gì?
- Quán tính là gì? Lực quán tính là gì và các hệ quy chiếu?
