Trong môn Hóa học ở cấp THPT, chúng ta được học về khái niệm liên kết hóa học và các loại liên kết phổ biến. Đây là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 10. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các loại liên kết hóa học quan trọng, cùng khám phá thêm nhé.
Liên kết hóa học là gì?
Liên kết hóa học liên quan đến quá trình hình thành các liên kết giữa các nguyên tử, phân tử hoặc ion để tạo thành các hợp chất hóa học. Các liên kết này có vai trò giữ cho các nguyên tử bền vững khi kết hợp tạo thành nhiều hợp chất khác nhau.
Tóm lại, liên kết hóa học là các liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử hoặc tinh thể. Sự bền vững của các hợp chất hóa học phụ thuộc vào mức độ bền của các liên kết hóa học giữa các thành phần. Đồng nghĩa với việc liên kết càng mạnh, thì hợp chất càng bền vững.
Phân loại liên kết hóa học
Có 4 loại liên kết hóa học mà chúng ta cần nhớ:
- Liên kết ion
- Liên kết cộng hóa trị
- Liên kết kim loại
- Liên kết hidro
Liên kết ion
Sự tạo thành liên kết ion
- Khái niệm: Trong một phản ứng hóa học, khi một nguyên tử hoặc phân tử nhận hoặc nhường electron, nó sẽ trở thành các ion. Các ion trái dấu sẽ hút nhau bằng lực hút tĩnh điện và tạo thành các hợp chất có chứa liên kết ion.
- Điều kiện để hình thành liên kết ion:
- Liên kết ion được hình thành giữa các nguyên tố có tính chất khác nhau (phi kim và kim loại).
- Sự chênh lệch độ âm điện giữa 2 nguyên tử liên kết (hiệu độ âm điện) được quy ước ≥ 1,7 là liên kết ion, trừ một số trường hợp đặc biệt.
Các hợp chất có liên kết ion
- Phân tử của hợp chất được hình thành từ kim loại (nhóm IA và IIA) và phi kim (nhóm VIIA và Oxi).
- Ví dụ: MgCl2, NaCl, BaF2,… là những hợp chất có chứa liên kết ion, liên kết hóa học được hình thành giữa cation kim loại và anion phi kim.
- Phân tử của hợp chất muối có chứa cation hoặc anion đa nguyên tử.
- Ví dụ: NH4Cl, AgNO3, MgSO4,… là những hợp chất có chứa liên kết ion, liên kết được hình thành giữa cation kim loại và anion gốc axit.
Đặc điểm của hợp chất có liên kết ion
- Hợp chất có liên kết ion có nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao, có thể dẫn điện khi hòa tan trong nước hoặc nóng chảy.
- Các ion được chia thành cation (ion dương) và anion (ion âm).
Liên kết cộng hóa trị
Sự tạo thành liên kết cộng hóa trị
- Khái niệm: Liên kết cộng hóa trị là liên kết giữa 2 nguyên tử được tạo thành bởi một hoặc nhiều cặp electron chung.
- Điều kiện để hình thành liên kết cộng hóa trị: Các nguyên tử giống hoặc gần giống nhau, liên kết với nhau bằng cách chia sẻ các electron hóa trị chung. Ví dụ: H2, Cl2, N2, H2O,…
Các hợp chất có liên kết cộng hóa trị
- Phân tử đơn chất hình thành từ phi kim.
- Ví dụ: O2, H2, N2, F2,… có chứa liên kết cộng hóa trị được hình thành bởi 2 nguyên tử phi kim giống nhau.
- Phân tử hợp chất tạo thành từ phi kim.
- Ví dụ: F2O, NH3, H2O, CO2,… là những hợp chất chứa liên kết cộng hóa trị, được hình thành bởi 2 nguyên tử phi kim khác nhau.
Phân loại liên kết cộng hóa trị
- Liên kết cộng hóa trị có cực: Là liên kết hóa học có cặp electron chung bị hút lệch về phía nguyên tử có độ âm điện mạnh hơn.
- Liên kết cộng hóa trị không cực: Là liên kết có cặp electron chung phân bố đối xứng giữa hai hạt nhân nguyên tử.
- Liên kết cho – nhận: Là liên kết mà cặp electron chung chỉ do một nguyên tử đóng góp. Nguyên tử đóng góp cặp electron được gọi là nguyên tử cho, còn nguyên tử nhận cặp electron được gọi là nguyên tử nhận. Liên kết này được biểu diễn bằng mũi tên “→”, nguyên tử cho ở trước mũi tên, còn nguyên tử nhận ở sau mũi tên.
Đặc điểm của hợp chất có liên kết cộng hóa trị
- Phân tử có liên kết cộng hóa trị có thể tồn tại ở cả 3 trạng thái rắn, lỏng, khí.
- Các chất có cực tan trong dung môi cực và phần lớn các chất không cực không tan trong dung môi không cực.
- Các chất chỉ chứa liên kết cộng hóa trị không cực không dẫn điện.
Liên kết kim loại
Khái niệm
Liên kết kim loại cũng là một dạng liên kết hóa học phổ biến. Với sự tham gia của các electron tự do, liên kết này được hình thành bởi các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể.
Mạng tinh thể kim loại
Có 3 dạng mạng tinh thể kim loại như sau:
- Lập phương tâm khối: các nguyên tử, ion kim loại phân bố ở các đỉnh của hình lập phương.
- Lập phương tâm diện: các nguyên tử, ion kim loại phân bố ở các đỉnh và tâm của các mặt hình lập phương.
- Lục phương: các nguyên tử, ion kim loại phân bố ở các đỉnh và tâm của các mặt hình lục giác đứng. 3 nguyên tử, ion kim loại phân bố phía trong hình lục giác.
Liên kết hidro
Trong các loại liên kết hóa học, liên kết hidro là dạng yếu hơn các loại liên kết khác. Đây là một loại liên kết cộng hóa trị phân cực giữa hidro và oxi, trong đó hidro phát triển một phần điện tích dương (+).
Liên kết hidro là một lực liên phân tử (IMF) tạo thành lực hút lưỡng cực – lưỡng cực đặc biệt khi một nguyên tử hidro liên kết với một nguyên tử có độ âm điện mạnh tồn tại trong vùng lân cận của một nguyên tử âm điện khác với một cặp electron duy nhất.
Ví dụ: Nước (H2O) là một ví dụ về liên kết hidro. Mỗi phân tử nước có khả năng hình thành 4 liên kết hidro với các phân tử nước xung quanh. Cụ thể, 2 liên kết với nguyên tử hidro và 2 liên kết với nguyên tử oxi.
Tổng kết
Qua bài viết này, chúng ta đã hiểu rõ hơn về khái niệm liên kết hóa học và các loại liên kết quan trọng. Hy vọng, những kiến thức hữu ích này sẽ giúp chúng ta trong quá trình học tập và nghiên cứu. Nếu các bạn có nhu cầu học trực tuyến để nâng cao kiến thức, hãy liên hệ ngay với Marathon Education để được tư vấn. Chúc các bạn thành công trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!