Liên kết hóa học là một trong những nguyên tắc cơ bản cơ bản nhất của hóa học giải thích các khái niệm khác như phân tử và phản ứng. Nếu không có nó, các nhà khoa học sẽ không thể giải thích tại sao các nguyên tử lại hút lẫn nhau hoặc làm thế nào các sản phẩm được hình thành sau khi một phản ứng hóa học xảy ra.
Để hiểu khái niệm liên kết hoá học, trước tiên người ta phải biết những điều cơ bản đằng sau cấu trúc nguyên tử.
Định nghĩa: liên kết hóa học
Liên kết hóa học là lực giữ các nguyên tử lại với nhau trong phân tử.
Các nguyên tử có xu hướng không ổn định khi chúng không được liên kết và ổn định hơn đáng kể khi chúng được nhóm lại với nhau thành các hợp chất.
Ví dụ 1: Một số nguyên tử kết hợp với nhau và tạo thành các phân tử liên kết cộng hóa trị đơn giản như nước (H2O) hoặc oxy (O2).
Các kiểu liên kết hoá học
Có ba loại liên kết hoá học chính: liên kết ion, cộng hóa trị và kim loại .
1. Liên kết ion
Định nghĩa: Liên kết ion được hình thành khi các electron hóa trị được chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử kia để hoàn thành lớp vỏ electron ngoài cùng.
Ví dụ 2: Một vật liệu có liên kết ion điển hình là NaCl (Muối):
Nguyên tử natri (Na) từ bỏ electron hóa trị của nó để hoàn thành lớp vỏ ngoài của nguyên tử clo (Cl). Vật liệu ion thường rất giòn và tồn tại lực mạnh giữa hai ion.
Giải thích chi tiết: #2 Liên kết hoá học: Liên kết ion và liên kết cộng hoá trị
2. Liên kết cộng hoá trị
Định nghĩa: Một liên kết cộng hóa trị được hình thành khi các electron hóa trị từ một nguyên tử được chia sẻ giữa hai hoặc nhiều nguyên tử cụ thể.
Liên kết cộng hoá trị bao gồm liên kết pi và liên kết sigma. Bài viết chi tiết về: Liên kết sigma và liên kết pi
Liên kết cộng hóa trị đặc biệt quan trọng vì hầu hết các phân tử carbon tương tác chủ yếu thông qua liên kết cộng hóa trị. Liên kết cộng hóa trị cho phép các phân tử chia sẻ electron với các phân tử khác, tạo ra chuỗi hợp chất dài và cho phép tạo ra các vật liệu phức tạp hơn trong cuộc sống.
Ví dụ 3: Nhiều hợp chất có liên kết cộng hóa trị, chẳng hạn như polime. Dây nylon là một ví dụ về vật liệu được tạo thành từ polyme. Các cấu trúc polyme thường là các chuỗi dài các nguyên tử cacbon và hydro liên kết cộng hóa trị theo các cách sắp xếp khác nhau.
3. Liên kết kim loại
Loại liên kết hóa học chính thứ ba là liên kết kim loại . Trong khi liên kết ion nối kim loại với phi kim và liên kết cộng hóa trị nối các phi kim với nhau, thì liên kết kim loại nối phần lớn các nguyên tử kim loại.
Định nghĩa: Liên kết kim loại được hình thành khi các electron hóa trị không liên kết với một nguyên tử hoặc ion cụ thể mà tồn tại dưới dạng một “đám mây” electron xung quanh các tâm ion.
Giải thích chi tiết: #3 Liên kết hoá học: Liên kết kim loại
Không giống như các hợp chất ion, kim loại thường dễ uốn hơn là giòn, cho thấy rằng chúng không tạo thành cấu trúc mạng tinh thể cứng nhắc của các ion tích điện trái dấu. Tuy nhiên, các kim loại cũng không tạo thành các liên kết phân tử như các hợp chất cộng hóa trị.
Một chất kim loại có thể là một nguyên tố nguyên chất (ví dụ: lá nhôm, dây đồng) hoặc có thể là hỗn hợp của hai hoặc nhiều nguyên tố trong một hợp kim
Ví dụ 4: Dụng cụ bằng đồng thau, đồ trang sức bằng “vàng trắng”.
Lưu ý:
Tuy nhiên, trong thực tế hầu hết các vật liệu không có liên kết kim loại thuần túy, cộng hóa trị thuần túy hoặc liên kết ion thuần túy. Ví dụ, sắt có liên kết kim loại là chủ yếu, nhưng cũng có một số liên kết cộng hóa trị nhất định.
Bài tập: Hiểu về liên kết hoá học
Thế nào là liên kết hóa học và thế nào là không phải là liên kết hóa học. Loại liên kết nào sau đây không thuộc loại liên kết hóa học?
- kim loại
- ion
- Hạt nhân
- cộng hóa trị
Câu trả lời
Các nguyên tử có thể nhóm lại với nhau và tạo thành các hợp chất nhỏ có liên kết cộng hóa trị chỉ chứa một vài nguyên tử hoặc chúng có thể nhóm lại với nhau và tạo thành các hợp chất ion lớn hơn (liên kết ion) hoặc hợp chất kim loại lớn hơn (liên kết kim loại).
Hợp chất có liên kết cộng hóa trị có liên kết cộng hóa trị, còn hợp chất kim loại và ion có liên kết kim loại và ion. Như vậy, C. Hạt nhân không phải là một loại liên kết hóa học.
Tài liệu tham khảo
Nguồn trích dẫn từ wikipedia về Liên Kết Hoá Học.
Tham khảo và bổ sung Atomic Bonding.
