I. LIÊN KẾT HYDROGEN

1. Bản chất của liên kết hydrogen

Độ âm điện của F (3,98), O (3,44), N ( 3,04) lớn hơn độ âm điện của H (2,2). Sự chệnh lệch độ âm điện lớn làm cặp electron dùng chung bị lệch về phía F, O, N.

Quá trình hình thành liên kết hydro: Trong phân tử liên kết cộng hóa trị, các cặp electron lệch về phía các nguyên tử F, O, N tạo thành khu vực có điện tích âm (δ-). Nguyên tử hydrogen trong các phân tử này thường khá linh động, có điện tích dương (δ+) lớn , có thể hút cặp electron hóa trị chưa liên kết trên nguyên tử F, O hoặc N (của phân tử khác) tạo nên liên kết hydrogen.

Trả lời câu hỏi 1 sgk trang 66:

a) Hai phân tử HF: 

b) Hai phân tử HF và NH$_{3}$:

 Hoặc 

Trả lời câu hỏi 2 sgk trang 66: 

Câu tạo phân tử enthanol: 

Những nguyên tử H liên kết với nguyên tử C không tham gia liên kết hydrogen, vì độ âm điện của nguyên tử C nhỏ nên sức hút cặp electron chung về phía mình yếu, dẫ đến những nguyên tử H đó mang một phần điện tích dương (δ+) nhỏ và kém linh động.

Điều kiện cần và đủ để tạo thành liên kết hydrogen:

• Nguyên tử hydrogen liên kết với các nguyên tử có độ âm điện lớn như F, O, N…
• Nguyên tử F, O, N,… phải liên két hydrogen phải có ít nhất một cặp electron hóa trị chưa liên kết.

Kết luận: Liên kết hydrogen được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn) với một nguyên tử khác (có độ âm điện lớn) còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết.

2. Vai trò và ảnh hưởng của liên kết hydrogen tới tính chất vật lí của nước.

Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nước.

Nhờ liên kết hydrogen, nước đá sẽ tạo thành các cấu trúc tứ diện. Cấu trúc này khá rỗng nên nước đá có thể tích lớn hơn nước lỏng với cùng khối lượng. Khối lượng riêng (D= m/V) của nước đá nhỏ hơn nước lỏng nên băng có thể nổi trên mặt nước.

Kết luận: Liên kết hydrogen làm tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của nước.

II. TƯƠNG TÁC VAN DER WAALSS

1. Khái niệm tương tác Van der Waals

Khái niệm: Tương tác van der Waals là tương tác tĩnh điện lưỡng cực – lưỡng cực được hình thành giữa các phân tử hay nguyên tử.

Sự hình thành tương tác van der Waals: Ở các chất cộng hóa trị phân cực có cấu tạo lưỡng cực, một đầu mang điện tích âm, một đầu mang điện tích dương, Đối với các nguyên tử khí hiếm hoặc chất cộng hóa trị không phân cực, do đám mây electron luôn chuyển động nên có thể tạo ra một lưỡng cực tạm thời. Lực hút giữa một đầu mang điện tích âm của lưỡng cực này và một đầu mang điện tích dương của lưỡng cực trong phân tử khác tạo thành tương tác van der Waals.

2. Ảnh hưởng của tương tác van der Waals đến nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các chất.

Nhiệt độ sôi tỉ lệ thuận với lực tương tác van der Waals.

• Đồng phân mạnh nhánh có diện tích tiếp xúc giữa các phân tử lớn hơn, tạo nhiều tương tác van der Waals hơn nên cần nhiều năng lượng để phá vỡ liên phân tử, nhiệt độ sôi sẽ cao hơn. Vì vậy nhiệt độ sôi của đồng phân mạnh không nhánh thường hơn đồng phân không nhánh.
• Các phân tử càng lớn sẽ tạo càng nhiều tương tác van der Waal nên nhiệt độ sôi cũng sẽ năng dần. Vì vậy ở điều kiện thường các chất có phân tử càng lớn sẽ có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi càng cao.

Kết luận: Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất.