Liên kết hydrogen & tương tác van der Waals (Hóa học 10)
HTML-код
- Опубликовано: 6 фев 2025
- Nội dung video: Liên kết hydrogen & tương tác van der Waals và Phụ lục(*)
0:20 Liên kết hydrogen: trường hợp HF
3:00 Liên kết hydrogen: trường hợp H₂O
4:21 Ảnh hưởng của liên kết hydrogen: 1. Tập hợp các phân tử
5:03 Ảnh hưởng của liên kết hydrogen: 2. Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao hơn
7:17 Tương tác van der Waals: trường hợp phân cực thường trực (HCl)
8:17 Tương tác van der Waals: trường hợp phân cực tạm thời (Br₂ lỏng)
9:58 Ảnh hưởng của tương tác van der Waals: tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy
10:38 Tóm tắt bài học
11:05 Luyện tập
(*) Phụ lục về liên kết hydrogen: tinyurl.com/hy...
Music Credits:
Ripped and Horizon Bound
from: library.techsm...
(Camtasia license holder)
@HocHoaTT
#hydrogenbond #hydrogenbonding #chemistry #hoahoc10 #vanderwaals
![Phản ứng oxi hoá-khử: Cách tính số oxi hoá & cân bằng phản ứng oxi hoá-khử [căn bản] (Hóa học 10)](http://i.ytimg.com/vi/vGB4lvhEuxs/mqdefault.jpg)
![Phản ứng oxi hoá-khử: Cách tính số oxi hoá & cân bằng phản ứng oxi hoá-khử [căn bản] (Hóa học 10)](/img/tr.png)
Cảm ơn thầy, thầy cho em hỏi câu này với ạ :
1. Giữa H20 và HF có 2 kiểu lk H hay 4 kiểu lk H. Câu hỏi này có khác với trong dung dịch HF có bao nhiêu kiểu lk H ko?
2. NH3 và HF có 1 kiểu lk H còn H2o có 4 kiểu lk H nhưng BT sách kết nối nói có trung bình 2 kiểu lk H trên mỗi phân tử là sao ạ ?
Em cảm thầy nhiều ạ
Bạn xem phần phụ lục ở đây: tinyurl.com/hydrogen-bond-xtra
Hãy share giải đáp này với các bạn khác vì có thể có nhiều bạn cũng có cùng thắc mắc như vậy
Chúc luôn vui với Hoá!
Thầy ơi, thầy soạn các bài giảng công phu và hay quá ạ! Thầy vui lòng cho em hỏi thầy soạn bằng phần mềm gì vậy ạ, đặc biệt các hình ảnh và hiệu ứng mô phỏng ấy ạ! Em cám ơn thầy nhiều! Chúc thầy luôn nhiều sức khỏe
Cám ơn bạn đã quan tâm.
Bạn đọc ở đây: bit.ly/3m4oxYy
Thầy ơi.
- Phân tử NH3 có 3 H linh động, và 1 cặp e chưa liên kết nên cũng tạo được 4 liên kết hydrogen với các phân tử khác phải không ạ.
- Liên kết hydrogen của HF bền hơn hay của H2O bền hơn ạ. Tại sao nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của H2O cao hơn nhiều so với HF ạ.
Trong khi độ âm điện của F cao hơn O, và HF cũng tạo được 4 liên kết hydrogen với các phân tử HF khác vì có 3 cặp e riêng và 1 H linh động ạ.
Rất mong thầy trả lời.
Cảm ơn và xin tri ân thầy ạ
Chúng ta nhớ lại: liên kết hydrogen được hình thành giữa:
• phần âm là _cặp electron riêng (cặp electron không liên kết) của nguyên tố có độ âm điện mạnh (N, O, F)_
• phân dương là _hydrogen liên kết với nguyên tố có độ âm điện mạnh (N, O, F,...)_
Từ đó ta thấy:
1. Phân tử NH₃ trên lý thuyết có thể tạo 4 liên kết hydrogen, nhưng trong thực tế chúng chỉ có thể tạo trung bình 2 liên kết hydrogen cho mỗi phân tử mà thôi. Lý do là NH₃ chỉ có 1 cặp electron riêng (âm), nên chỉ có thể tạo 1 liên kết với hydrogen của phân tử NH₃ khác.
Bạn có thể xem sơ đồ liên kết hydrogen giữa các phân tử NH₃ ở đây:
ruclips.net/video/rchFsyWEX2M/видео.html
Vậy, đối với NH₃, số liên kết hydrogen trong thực tế bị giới hạn do _số cặp electron riêng_ (chỉ có 1 cặp)
Đảo lại, với HF thì fluorine có 3 cặp electron riêng, nhưng chỉ có 1 nguyên tử hydrogen nên trong thực tế giữa các phân tử HF cũng chỉ có 2 liên kết hydrogen cho mỗi phân tử, do bị giới hạn bởi _số nguyên tử hydrogen_ (chỉ có 1)
2. Trường hợp H₂O lại hoàn toàn khác, vì nó có 2 cặp electron riêng, và 2 nguyên tử hydrogen nên giữa các phân tử H₂O thì mỗi phân tử có thể tạo 4 liên kết hydrogen mà không bị giới hạn gì cả, như được trình bày ở đây:
ruclips.net/video/rchFsyWEX2M/видео.html
Giữa các phân tử H₂O thì mỗi phân tử có thể tạo _4 liên kết hydrogen_ , điều này giúp giải thích vì sao H₂O có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn so với HF (mỗi phân tử chỉ tạo _2 liên kết hydrogen_ với các phân tử HF khác), dù phân tử khối nhỏ hơn (18 amu so với 20 amu) và oxygen có độ âm điện nhỏ hơn fluorine.
Hy vọng đã giải đáp thắc mắc của bạn. Hãy share giải đáp này với các bạn khác vì có thể có nhiều bạn cũng có cùng thắc mắc như vậy, nhưng chưa biết hỏi ai.
Chúc luôn vui với Hoá!
@@HocHoaTT cảm ơn thầy ạ.
Thầy ơi trong dung dịch ethanol thì kiểu liên kết hydrogen nào bền nhất và kiểu nào kém bền nhất ạ?
Liên kết hydrogen giũa ···H-O-H···H-O-H··· là mạnh nhất, vì:
a) điện tích tập trung trên H và O lần lượt bằng +0,43 và -0,86
b) mỗi phân tử H₂O có khả năng tạo 4 liên kết hydrogen với các phân tử H₂O khác.
Liên kết giữa các phân tử ethanol yếu nhất vì
a) do tác dụng đấy electron của gốc ethyl C₂H₅- nên làm giảm sự phân cực của O-H, điện tích tập trung trên H và O lần lượt chỉ còn +0,40 và -0,68
b) mỗi phân tử ethanol thường chỉ có thể tạo 2 liên kết hydrogen với các phân tử ethanol khác, nghĩa là trung bình chỉ có 1 liên kết hydrogen mỗi phân tử.
Hy vọng đã giải đáp thắc mắc của bạn. Hãy share giải đáp này với các bạn khác vì có thể có nhiều bạn cũng có cùng thắc mắc như vậy.
Chúc luôn vui với Hoá!
@@HocHoaTT em cảm ơn thầy ạ! Chúc thầy luôn vui khỏe ạ!
Em chào Thầy.
Em có một thắc mắc mong Thầy giải đáp giúp.
"Tương tác var der Waals là lực tương tác yếu giữa các phân tử hoặc giữa các nguyên tử"
Câu khẳng định này đúng hay sai ạ? Vì trong sgk chân trời sáng tạo cho ví dụ nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của các khí hiếm nên e nghĩ câu khẳng định trên là đúng cho trường hợp giữa các nguyên tử.
Đúng bạn à. Một chi tiết mà tôi cũng sẽ đề cập trong video "chuyện bên lề" đang chuẩn bị về cùng đề tài.
Chúc luôn vui với Hoá!
Dạ e cám ơn Thầy. Em mong được xem những video rất hay và rất công phu. Kính chúc Thầy và gia đình năm mới 2024 sức khỏe, bình an và hạnh phúc.@@HocHoaTT
Cảm ơn bạn về lời chúc tốt đẹp và cũng hiếm hoi trên không gian mạng.
Chúc luôn vui với Hoá.
Thầy ơi cho em hỏi
1. HF và H2O thì F còn 3 cặp e tự do còn O có 2 cặp e tự do nhưng vì sao H20 có lk H mạnh hơn HF ah
2. CH3OCH3 thì O còn 2 cặp e tự do nhưng ko tham gia lk H đc vì sao ạ
3. CH3COOH thì O của liên kết đôi có thể tham gia lk H ko ah
4. CH3F thì F có tham gia lk H ko ah
5. X- H … Y ( N , O, F) vậy Y có cần phải liên kết với H ko ah
Một comment với nhiều câu hỏi quá!
1. Giữa 2 phân tử HF chỉ tạo 1 liên kết hydrogen, giữa 3 phân tử HF chỉ có 2 liên kết hydrogen... bất chấp số cặp electron hóa trị riêng trên F. Trong khi đó, mỗi phân tử H-O-H có khả năng tạo 4 liên kết hydrogen (từ 2 nguyên tử hydrogen và từ 2 cặp electron hóa trị riêng trên oxygen) hình thành mạng lưới trong không gian ba chiều nên chúng bị giữ chặt kại với nhau hơn.
2. Dimethyl ether:
a) không tạo liên kết hydrogen với nhau vì không có Hδ⁺ đủ mạnh ((H-X[N,O,F].
b) vẫn tạo được liên kết hydrogen với H₂O: (CH₃)₂O···H-O-H, vì thế mà dimethyl ether tan được trong nước.
3. Oxygen của liên kết đôi C=O phân cực mạnh do hiệu ứng liên hợp p-π giúp tạo liên kết hydrogen mạnh hơn đáng kể, dẫn đến nhiệt độ sôi cao (~118°C) và tan vô hạn trong nước.
4. Do C âm điện hơn H nên C-F phân cực yếu, phân tử CH₃F hầu như không phân cực nên khó tạo liên kết hydrogen. Hệ quả là CH₃F ít tan trong nước (độ tan 0,23g/100g H₂O), nhưng lại dễ tan trong các dung môi không phân cực (dung môi hữu cơ). Tự nó, CH₃F là một dung môi không cực.
5. Không nhất thiết, nhưng phải cân nhắc từng trường hợp cụ thể (xem 2, 3, 4 nêu trên)
Bạn có thể xem minh họa ở đây: tinyurl.com/hydrogen-bond-xtra
Tóm lại, _cấu tạo quyết định tính chất_ . Tuy nhiên, trong khoa học tự nhiên, có rất nhiều yếu tố tác động lên tính chất của một chất, và kiến thức lại chỉ được trình bày theo mức độ phù hợp, theo lớp học, theo lứa tuổi, theo mức độ hứng thù (chuyên hay không chuyên), theo kiến thức từ các môn học khác (toán, lý,...)... Vì thế mà các câu hỏi luyện tập được chuẩn bị sao cho phù hợp với mức độ của đối tượng học tập, không nên đi quá xa.
Hy vọng đã giải đáp thắc mắc của bạn. Hãy share giải đáp này với các bạn khác vì có thể có nhiều bạn cũng có cùng thắc mắc như vậy, nhưng chưa biết hỏi ai.
Chúc luôn vui với Hoá!
Thầy ơi, ở câu hỏi cuối của video, số lượng n=3:6 đọc là 3 đến 6 đúng k ạ
Tại sao ngta dùng dấu chia mà không phải dấu gạch ngang v ạ
Điều này bạn phải hỏi các tác giả, tôi đoán được vì sao xuất hiện dấu ÷ trong bài tập, nhưng tôi không có thẩm quyền trả lời cách sử dụng của người khác.
Chúc luôn vui với Hóa.
_[Do thời gian eo hẹp mà số câu hỏi về hóa học ngày càng nhiều, nên sẽ ưu tiên trả lời cho các bạn đã đăng ký (các subscribers) trước, các bạn khác chịu khó chờ chút ít vậy]_
3:29 thầy ơi làm sao biết độ âm điện của từng nguyên tố trong phân tử h2o vậy ạ mong thầy rep❤
Đó không phải độ âm điện, mà là điện tích có được trên mỗi nguyên tử khi liên kết phân cực. Nếu bạn là học sinh thì không cần biết tính toán như thế nào (cũng như chỉ biết độ âm điện mà không cần biết cách tính). Nếu bạn là người giảng dạy thì có thể nên biết, nhưng điều này phụ thuộc vào việc bạn yêu thích hóa học lượng tử đến đâu.
Để tính điện tích của các nguyên tử trong phân tử, người ta dùng các phương pháp tính toán hóa học lượng tử như Merck, Mulliken, Loewdin, ... Các kết quả trong video tôi đều sử dụng phương pháp Merck MFF94. Như một cách làm quen, bạn có thể sử dụng kết hợp hai phần mềm miễn phí là Avogadro và Orca để tính điện tích này.
Hãy share câu hỏi của bạn với các bạn khác vì có thể các bạn ấy có cùng thắc mắc như bạn. Chúc luôn vui với Hoá!
Thầy ơi tại sao ở nước đá các phân tử lại xa nhau hơn ạ?
Do liên kết hydrogen giữ các phân tử H₂O gần như cố định trong mạng tinh thể với cấu trúc được mô tả trong bài giảng "Chuyên đề 2: Entropy" tại đây:
ruclips.net/video/_jVWeX2mY-U/видео.html
Bạn xem kỹ và mọi chuyện được giải thích đầy đủ ở đó.
Nếu còn thắc mắc gì khác, bạn cứ nêu ra. Hãy share câu hỏi của bạn với các bạn khác vì có thể các bạn ấy có cùng thắc mắc như bạn.
Chúc luôn vui với Hoá!
Thầy cho em hỏi câu này với ạ: Hãy giải thích vì sao trong quá trình chưng cất rượu, C2H5OH bay hơi trước H2O mặc dù khối lượng phân tử C2H5OH lớn hơn khá nhiều khối lượng phân tử H2O. Chúc thầy luôn nhiều sức khỏe ạ!
Tuy phân tử khối của H₂O nhỏ hơn, nhưng yếu tố quyết định ở đây là liên kết hydrogen.
A. Nếu tính điện tích trên các nguyên tử H và O bằng MMFF94 cho mỗi trường hợp, ta thấy:
1. Trong H-O-H, điện tích dương trên mỗi H liên kết với O bằng +0,43. Điện tích dương trên O bằng -0,86.
2. Với CH₃-CH₂-O-H, điện tích dương trên H liên kết với O bằng +0,40. Điện tích dương trên O bằng -0,68.
Từ đó ta thấy liên kết hydrogen giữa các phân tử H₂O mạnh hơn giữa các phân tử ethanol, làm chúng khó tách khỏi nhau hơn, dẫn đến nhiệt độ sôi cao hơn.
B. Nếu không biết cách tính điện tích trên mỗi nguyên tử thì có thể lập luận như sau: trong ethanol, gốc ethyl C₂H₅- có tác dụng đẩy electron, làm giảm sự phân cực của liên kết O-H (tác dụng trái chiều), dẫn đến tạo liên kết hydrogen yếu hơn, hậu quả là nhiệt độ sôi thấp hơn.
Hy vọng đã giải đáp thắc mắc của bạn. Hãy share giải đáp này vì có thể cũng có cùng thắc mắc như vậy, nhưng chưa biết hỏi ai.
Chúc luôn vui với Hoá!
Em cám ơn thầy nhiều ạ!
Câu hỏi này nằm trong. Sách giáo khoa Hóa 10 Cánh Diều. Nếu giải thích như B thì lớp 10 chưa học gốc C2H5 đẩy e thì sợ khó khăn cho các em khi trả lời Không ạ?
Đúng là có một chút trúc trắc như vậy. *_Cấu tạo quyết định tính chất_* nên chính là B dẫn đến A.
Chúc luôn vui với Hóa!
thầy ơi thầy có thể giải thích thêm về độ bền liên kết H ạ@@HocHoaTT
thầy ơi em thầy làm một bài giảng về quy tắc hund đc ko ạh em đang học hoá đại cương nhưng ko hiểu cho lắm về quy tắc này ạh
Có thể tóm tắt ngay quy tắc Hund như sau:
Khi xếp electron vào các orbital của một phân lớp:
1. Mỗi orbital đều phải có 1 electron, trước khi có electron thứ hai.
Nói nôm na là các electron cùng điện tích âm nên đẩy nhau, do đó, khi có nhiều electron thì xếp các electron vào các "phòng" (orbital) khác nhau cho đỡ "cãi lộn"!
2. Electron độc thân trong các orbital phải có spin cùng chiều.
Bạn có thể xem phần minh hoạ ở phút 16:06 trong clip này ruclips.net/video/y4uZS0nAl0s/видео.html
Giờ bạn có cần thêm một clip riêng cho quy tắc Hund nữa không? Cứ cho biết nhé!
thầy ơi làm sao để xác định đc phân tử có phân cực hay k cực mà k dựa vào độ âm điện ạ ❤
Bạn xem clip "Hỏi-Đáp về Liên kết hoá học và Hiệu độ âm điện" phần 5b/ Xác định loại liên kết nếu không biết độ âm điện tại đây: ruclips.net/video/4zUWs4dl0QY/видео.html
@@HocHoaTT thank thầy
Thầy ơi cho em hỏi vì sao Cl có độ âm điện lớn hơn cả N nhưng HCl lại không tạo được liên kết hydrogen ạ?
Nitrogen thuộc chu kì 2 nên bán kính nhỏ hơn so với chlorine thuộc chu kì 3. Có thể hiểu nôm na thế này: tuy độ âm điện của chlorine lớn hơn nitrogen chút ít, nhưng do phân bố trên một mặt cầu lớn hơn nhiều, nên tác dụng hút electron lại yếu hơn so với nitrogen.
Nếu tính toán cụ thể sau khi tối ưu hóa bằng bằng phương pháp Trường lực phân tử Merck (MMFF94) ta xác định được:
1. Trong NH₃: điện tích dương trên mỗi H bằng +0,36, điện tích âm trên N bằng -1,08.
2. Trong HCℓ: điện tích dương trên H chỉ bằng +0,29, điện tích âm trên Cℓ bằng -0,29. Điện tích dương này chưa đủ lớn để lực hút tĩnh điện do nó tạo ra có thể được coi là liên kết hydrogen.
Hy vọng đã giải đáp thắc mắc của bạn. Hãy share giải đáp này với các bạn khác vì có thể có nhiều bạn cũng có cùng thắc mắc như vậy, nhưng chưa biết hỏi ai.
Chúc luôn vui với Hoá!
Dạ em cám ơn thầy nhiều ạ! Chúc thầy luôn nhiều sức khỏe ạ!@@HocHoaTT
thầy dạy về lý thuyết HSG 10 được không ạ
Có dự định, nhưng thời gian quá eo hẹp nên sẽ cố thu xếp xem sao.
Chúc luôn vui với Hóa.
Thầy ơi, thầy ra video lớp 11 tiếp được không thầy ạ
Ý bạn là lớp 11 chương trình cũ (hiện hành), hay chương trình mới (cho năm học 2023-2024)?
@@HocHoaTT Dạ chương trình cũ thầy ạ
Thầy ơi! Vì sao HF lại có liên kết hydrogen mà HCl; HI lại không có ạ mà độ âm điện > 0,4. Thầy giải thích chi tiết giúp em nhá 🥰
Liên kết hydrogen chỉ xảy ra khi H mang điện tích dương đủ lớn. Muốn vậy:
♦Hydrogen cần liên kết với nguyên tố có độ âm điện mạnh để có hiệu độ âm điện lớn (Δχ ≥ 0,84)
♦Nguyên tố độ âm điện mạnh ấy cũng cần có bán kính nhỏ (thường là thuộc chu kỳ 2) để mật độ điện tích âm lớn.
Những trường hợp HCl, HI tuy có liên kết phân cực, _nhưng sự phân cực chưa đủ lớn để được xếp vào liên kết hydrogen_ . Lực hút tĩnh điện yếu hơn giữa các phân tử HCl chỉ đủ để hình thành *tương tác van der Waals* mà thôi.
Chuyện bên lề: nếu tính toán hoá lượng tử bằng phương pháp MMFF94 (Merck Molecular Force Field 94), thì điện tích dương hình thức của hydrogen trong phân tử:
◘ H₂O là +0,43 ⇒ liên kết hydrogen
◘ NH₃ là +0,36 ⇒ liên kết hydrogen
◘ HF là +0,34 ⇒ liên kết hydrogen
◘ HCl là +0,29 ⇒ tương tác van der Waals
◘ HBr là +0,23 ⇒ tương tác van der Waals
◘ HI là +0,19 ⇒ tương tác van der Waals rất yếu, người ta dùng tên gọi khác, không đề cập trong chương trình!
Dạ thầy ơi thầy có thể nói rõ hơn về pp MMFF94 k ạ
Đây là nội dung hóa học lượng tử, một ngành học chẳng liên hệ gì với chương trình phổ thông mà còn sử dụng rất nhiều thuật toán trên máy tính. Ta ra lệnh và máy thực hiện, thế thôi!
Vậy sao mà nói được với các bạn còn đang đi học phổ thông? Tôi chỉ nêu ra trong bài là để các thấy cô khi xem thì biết các giá trị ấy từ đâu mà có, vậy thôi. Bạn không cần quan tâm đâu!
Chúc luôn vui với Hóa.