Liên kết hoá học - Từ điển Hoá học 10

Sự xen phủ orbital - Hoá 10

1. Sự xen phủ s - s

Phân tử H₂ tạo thành từ 2 nguyên tử H (1s¹). Khi 2 nguyên tử H tiến lại gần nhau, hạt nhân của nguyên tử này hút đám mây electron của nguyên tử kia, hai orbital nguyên tử xen phủ vào nhau một phần. Vùng xen phủ có mật độ điện tích âm lớn, làm tăng lực hút của mỗi hạt nhân với vùng này và làm cân bằng lực đẩy giữa hai hạt nhân, để hai nguyên tử liên kết với nhau.

Sơ đồ sự xen phủ giữa hai orbital 1s cùa hai nguyên tử hydrogen hình thành liên kết trong phân tử hydrogen

Trong phân tử H₂, khoảng cách giữa tâm của hai hạt nhân nguyên tử H (độ dài liên kết H—H) là 74 pm, ngắn hơn tổng bán kính của hai nguyên tử H (106 pm). Phân tử H₂ bền hơn và có năng lượng thấp hơn tổng năng lượng của hai nguyên tử H riêng rẽ.

2. Sự xen phủ s - p

Phân tử HF tạo thành khi orbital 1s của nguyên tử H (1s¹) xen phủ với orbital 2p của nguyên tử F (2s²2p⁵) theo trục liên kết, tạo liên kết cộng hoá trị giữa H và F, vùng xen phủ càng lớn thì liên kết càng bền.

Sự xen phủ giữa orbital 1s cùa nguyên tử hydrogen và orbital 2p cùa nguyên tử fluorine hình thành liên kếttrong phân tử hydrogen fluoride

3. Sự xen phủ p - p

Phân tử Cl₂ tạo thành khi hai orbital 3p của hai nguyên tử Cl (3s²3p⁵) xen phủ theo trục liên kết của hai nguyên tử Cl.

Sự xen phủ giữa hai orbital 2p cùa hai nguyên tử fluorine hình thành liên kết trong phân tử fluorin

Trong các trường hợp xen phủ trên, để vùng xen phủ cực đại, các orbital sẽ xen phủ với nhau theo trục liên kết. Sự xen phủ như thế gọi là xen phủ trục, tạo ra liên kết\(\sigma \). Các liên kết cộng hoá trị đơn đều là liên kết \(\sigma \). Trong liên kết \(\sigma \), mật độ xác suất tìm thấy electron lớn nhất dọc theo trục liên kết.

4. Sự xen phủ các orbital nguyên tử tạo liên kết pi

Sự xen phủ, trong đó trục của các orbital tham gia liên kết song song với nhau và vuông góc với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết, được gọi là xen phủ bên. Sự xen phủ bên tạo ra liên kết \(\pi \) (pi)