Liên kết cộng hóa trị: liên kết đơn, đôi, ba, công thức Lewis, liên kết sigma, pi và bài tập có đáp án Hóa 10
Liên kết cộng hóa trị được hình thành do sự dùng chung các cặp electron giữa hai nguyên tử, thường là phi kim. Liên kết đơn, đôi, ba, công thức Lewis, liên kết sigma và pi, ví dụ H2, N2, CO2 và bài tập có đáp án.
Liên kết cộng hóa trị là gì?
Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung, thường giữa các nguyên tử phi kim. Nhờ dùng chung electron, mỗi nguyên tử đạt cấu hình bền của khí hiếm theo quy tắc octet.
Liên kết đơn, đôi và ba
| Loại | Số cặp electron dùng chung | Ví dụ | Công thức Lewis / cấu tạo |
|---|---|---|---|
| Liên kết đơn | $1$ | $\ce{H2}$, $\ce{Cl2}$, $\ce{HCl}$ | H–H, Cl–Cl, H–Cl |
| Liên kết đôi | $2$ | $\ce{O2}$, $\ce{CO2}$ | O=O, O=C=O |
| Liên kết ba | $3$ | $\ce{N2}$ | N≡N |
Ví dụ 1: Phân tử $\ce{H2O}$
O có $6$ electron ngoài cùng, mỗi H có $1$.
O góp chung $2$ electron với $2$ nguyên tử H: H–O–H, O còn $2$ cặp electron không liên kết.
Ví dụ 2: Phân tử $\ce{N2}$
Mỗi N có $5$ electron ngoài cùng, cần thêm $3$.
Hai nguyên tử N dùng chung $3$ cặp electron: N≡N (liên kết ba, rất bền).
Liên kết sigma và liên kết pi
- Liên kết $\sigma$ (sigma): hình thành do xen phủ trục của hai obitan, bền hơn. Mọi liên kết đơn là liên kết $\sigma$.
- Liên kết $\pi$ (pi): hình thành do xen phủ bên của hai obitan $p$, kém bền hơn. Liên kết đôi gồm $1\ \sigma + 1\ \pi$; liên kết ba gồm $1\ \sigma + 2\ \pi$.
Ví dụ 3
Đếm liên kết $\sigma$, $\pi$ trong $\ce{C2H4}$ (H2C=CH2) và $\ce{C2H2}$ (HC≡CH).
$\ce{C2H4}$: $5\ \sigma$ và $1\ \pi$. $\ce{C2H2}$: $3\ \sigma$ và $2\ \pi$.
Tính chất chung của hợp chất cộng hóa trị
Các chất cộng hóa trị có thể là chất khí, lỏng hoặc rắn; nhiệt độ nóng chảy, sôi thường thấp hơn hợp chất ion; thường không dẫn điện ở mọi trạng thái (trừ một số trường hợp tan trong nước tạo ion như $\ce{HCl}$).
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Viết công thức Lewis của $\ce{HCl}$ và $\ce{Cl2}$.
- Viết công thức cấu tạo của $\ce{CO2}$ và cho biết loại liên kết.
- Đếm liên kết $\sigma$, $\pi$ trong $\ce{N2}$.
- Trong phân tử $\ce{NH3}$ có mấy liên kết cộng hóa trị, mấy cặp electron riêng?
- Đếm số liên kết $\sigma$ trong $\ce{CH4}$.
Đáp án
- H–Cl và Cl–Cl (mỗi nguyên tử Cl còn các cặp electron riêng).
- O=C=O, gồm $2$ liên kết đôi.
- $1\ \sigma$ và $2\ \pi$.
- $3$ liên kết N–H và $1$ cặp electron riêng trên N.
- $4$ liên kết $\sigma$ C–H.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Tính chất của hợp chất ion
Bài tiếp theo: Liên kết cộng hóa trị phân cực và không phân cực
Xem tất cả bài học chủ điểm Liên kết hóa học
Câu hỏi thường gặp
Liên kết cộng hóa trị là gì?
Là liên kết hình thành do sự dùng chung electron giữa hai nguyên tử.
Liên kết đôi gồm những liên kết nào?
Một liên kết $\sigma$ và một liên kết $\pi$.
Liên kết ba có bao nhiêu liên kết $\pi$?
Hai liên kết $\pi$ và một liên kết $\sigma$.
Chất cộng hóa trị có dẫn điện không?
Thường không dẫn điện vì không có ion hay electron tự do.