Sáng kiến kinh nghiệm khi dạy bồi dưỡng nâng cao “Sự lai hoá các obitan nguyên tử”
“Sự lai hoá các obitan nguyên tử” là kiến thức mới lại khá trừu tượng. Các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập về lai hoá hầu hết là bài tập tự luận, hướng dẫn giải lại quá dài dòng khó hiểu, không phù hợp với kiểu thi trắc nghiệm hiện nay.
Làm thế nào khi nhìn vào một hợp chất biết được nguyên tố nào là nguyên tố trung tâm? Nguyên tố trung tâm đó có kiểu lai hoá gì?
Sau đây là sáng kiến kinh nghiệm của tôi khi dạy bài “Sự lai hóa các obitan nguyên tử”.
Phương pháp xác định nguyên tố trung tâm của một phân tử.
Trong một phân tử, nguyên tố trung tâm là nguyên tố có giá trị tuyệt đối của số oxi hoá là lớn nhất.
Ví dụ: NH3 , giá trị tuyệt đối số oxi hoá của nitơ = 3, của hiđrô = 1
( Nitơ là nguyên tố trung tâm
Phương pháp xác định kiểu lai hoá của nguyên tố trung tâm trong một số phân tử thông thường.
Bước 1 : Tính tổng số liên kết xích ma (() và cặp e hoá trị chưa tham gia liên kết của nguyên tố trung tâm.
Bước 2 : Dựa vào tổng số liên kết ( và cặp e hoá trị chưa tham gia liên kết của nguyên tố trung tâm để xác định kiểu lai hoá.
- Nếu tổng số số liên kết ( và cặp e hoá trị chưa tham gia liên
kết của nguyên tố trung tâm = 2 thì nguyên tố trung tâm có lai hoá sp.
Ví dụ: BeH2. H-Be-H; nguyên tố trung tâm là Be.
Tổng số liên kết ( + số cặp e hoá trị chưa tham gia liên kết của nguyên tố Be = 2 + 0 = 2 ( nguyên tố Be trong BeH2 có kiểu lai hoá sp.
- Nếu tổng số bsố liên kết ( và cặp e hoá trị chưa tham gia liên
kết của nguyên tố trung tâm = 3 thì nguyên tố trung tâm có kiểu lai hoá sp2 .
Ví dụ: Phân tử SO2 ( cấu tạo:
Nguyên tố trung tâm là S.
Tổng số liên kết ( + số cặp e hoá trị chưa tham gia liên kết của nguyên tố S = 2 + 1 = 3 ( nguyên tố S trong SO2 có kiểu lai hoá sp2.
Nếu tổng số số liên kết ( và cặp e hoá trị chưa tham gia liên
kết của nguyên tố trung tâm = 4 thì nguyên tố trung tâm có kiểu lai hoá là sp3.
Ví dụ: NH3 ( cấu tạo:


Nguyên tố trung tâm là N.
Tổng số liên kết ( + số cặp e hoá trị chưa tham gia liên kết của nguyên tố N = 3 + 1 = 4 ( nguyên tố N trong NH3 có kiểu lai hoá sp3.
Một số vấn đề về hình học phân tử.
Góc liên kết và dạng hình học của một số phân tử thường được xác định bằng thực nghiệm, nhưng để giải thích góc liên kết và dạng hình học đó chúng ta cần dựa vào các cơ sở sau:
Thuyết lai hoá.
Theo thuyết lai hoá để giải thích dạng hình học của một phân tử trước hết phải xác định được nguyên tố trung tâm ( xác định kiểu lai hoá ( góc liên kết ( dạng hình học của phân tử.
Ví dụ:
Phân tử BeH2 : nguyên tử trung tâm là Be ( Be có kiểu lai hoá sp ( mà lai hoá sp là lai hoá đường thẳng có góc liên kết 1800 ( vì vậy phân tử BeH2 có dạng đường thẳng.
Phân tử BCl3 : nguyên tố trung tâm là B ( B có kiểu lai hoá sp2 (