Mô hình liên kết cộng hóa trị: cặp electron chung giữa các nguyên tử
Giải thích hiện tượng này là gì?
Iốt tan chảy ở 114 độ Celsius mặc dù liên kết cộng hóa trị của nó rất mạnh. Tính chất khối được quyết định bởi lực GIỮA các phân tử, chứ không phải liên kết bên trong chúng.
Xây dựng mô hình
Liên kết cộng hóa trị là một cặp electron được chia sẻ giữa hai hạt nhân.
Chất phân tử đơn giản: liên kết cộng hóa trị mạnh bên trong mỗi phân tử.
Giữa các phân tử riêng biệt, lực hút là lực tương tác phân tử yếu.
Sự nóng chảy và sôi tách rời các phân tử khỏi nhau, nên tính chất khối vẫn thấp.
Liên kết cộng hóa trị: Một cặp electron được chia sẻ giữ hai hạt nhân lại với nhau.
Lực tương tác phân tử: Lực hút yếu tác dụng giữa các phân tử riêng biệt.
Liên kết bên trong phân tử mạnh; lực giữa chúng yếu, nên khi nóng chảy các phân tử vẫn nguyên vẹn
Chọn bằng chứng để kiểm định mô hình
Để giải thích tính chất vĩ mô, hãy nêu cấu trúc, các hạt, lực liên kết và các hạt tải điện di chuyển được.
Chất phân tử đơn giản: điểm nóng chảy và sôi thấp, không dẫn điện ở trạng thái rắn hay lỏng (không có ion, không có hạt tải điện di chuyển).
Độ tan thay đổi theo độ phân cực; một tính chất hiếm khi chứng minh được cấu trúc.
Trong phòng thí nghiệm: Phân biệt các liên KẾT BÊN TRONG phân tử với các lực GIỮA chúng trước khi giải thích điểm nóng chảy hoặc sôi bất kỳ: liên kết mạnh có thể tồn tại cùng với điểm sôi thấp.
Bắt đầu từ các đại lượng đã biết
Đã biết: chất A tan chảy ở trừ 78 độ Celsius; chất B tan chảy ở 114 độ Celsius; cả hai đều là chất phân tử đơn giản.
Cả hai đều không dẫn điện ở trạng thái rắn hay lỏng: không có hạt tải điện di chuyển trong cả hai.
Sự khác biệt: Lực liên phân tử trong B mạnh hơn, nên cần nhiều năng lượng hơn để tách các phân tử của nó ra.
Các liên kết cộng hóa trị bên trong các phân tử không bị phá vỡ ở bất kỳ nhiệt độ nóng chảy nào.
Đến lượt bạn: Tại sao methane sôi thấp hơn nhiều so với nước dù cả hai đều là chất phân tử đơn giản? Hãy nêu tên các lực liên quan.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
Mô hình liên kết cộng hóa trị ở đây áp dụng cho các chất phân tử đơn giản; mạng lưới liên kết cộng hóa trị lớn có hành vi khác.
Độ mạnh của lực liên phân tử khác nhau giữa các chất; mô hình này chỉ ra sự khác biệt chứ không phải một giá trị cố định.
Không đúng: Liên kết cộng hóa trị mạnh khiến một chất có nhiệt độ nóng chảy cao. Khi nóng chảy một chất phân tử đơn giản, ta chỉ tách các phân tử ra khỏi nhau còn các liên kết cộng hóa trị bên trong chúng vẫn nguyên vẹn.
Tóm tắt:
Liên kết bên trong phân tử rất mạnh, nhưng lực giữa các phân tử lại yếu.
Quá trình nóng chảy và sôi tác động lên các lực giữa các phân tử.
Lưu ý: Giải thích nhiệt độ nóng chảy của phân tử bằng cách phá vỡ liên kết cộng hóa trị.
Viết theo thứ tự điểm sôi
Nước sôi ở 100 C; hydro sunfua ở âm 60 C.
Cả hai đều là phân tử cong, nhưng liên kết hydro giữa các phân tử O–H vượt trội so với lực dipole của H2S — quá trình sôi diễn RA GIỮA các phân tử, chưa bao giờ tác động lên liên kết cộng hóa trị bên trong.
Viết dựa trên sự tương phản giữa kim cương và than chì
Cả hai đều là carbon có mạng lưới liên kết cộng hóa trị lớn, nhưng kim cương cứng và không dẫn điện, trong khi than chì mềm và dẫn điện.
Kim cương liên kết mỗi nguyên tử với bốn nguyên tử khác; các lớp than chì mang ba liên kết cộng hóa trị cùng electron tự do — cùng loại nguyên tử nhưng cấu trúc khung khác nhau.
Viết từ dự đoán trạng thái vật lý
Một chất phân tử đơn giản chỉ có các lực London yếu giữa các phân tử của nó.
Dự đoán nhiệt độ nóng chảy thấp: các liên KẾT TRONG nội bộ phân tử rất mạnh, nhưng quá trình nóng chảy không bao giờ phá vỡ chúng — nó chỉ tách các phân tử ra khỏi nhau.
Nhiều chủ đề hơn trong Tổ chức Baccalaureate Quốc tế · IB Diploma · Chemistry · HL
