Liên kết đơn là liên kết do sự xen phủ 2 obitan liên kết theo dọc trục liên kết. Trong phân N₂, O₂, F₂, CO₂, thì phân tử F₂ chỉ tồn tại liên kết đơn. Công thức cấu tạo của F₂ là F - F.

Trắc nghiệm: Trong phân tử nào sau đây chỉ tồn tại liên kết đơn: N₂, O₂, F₂, CO₂?

A. N₂

B. O₂

C. F₂

D. CO­­₂

Trả lời:

Đáp án đúng: C. F₂

Phân tử chỉ tồn tại liên kết đơn là  F₂

Giải thích của giáo viên Top lời giải vì sao chọn đáp án C

Công thức cấu tạo của các chất: N≡N, O=O, O=C=O; F - F.

Kiến thức vận dụng để trả lời câu hỏi

I. Liên kết cộng hóa trị

Định nghĩa: Là liên kết được hình thành giữa 2 nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung.

1. Sự tạo thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử đơn chất

- Liên kết được tạo thành giữa hai nguyên tử bằng cách góp electron để đạt cấu hình 8 electron giống khí hiếm gần nhất.

VD: Trong phân tử N₂, mỗi nguyên tử Nito đạt được cấu hình 8 electron giống khí hiếm Ar bằng cách mỗi nguyên tử góp 3 electron tạo thành electron chung

Công thức electron: :N⁝⁝N:

Công thức cấu tạo: N ≡ N

- Các phân tử H₂, O₂, N₂, Cl₂. tạo nên từ hai nguyên tử của cùng một nguyên tố (có độ âm điện như nhau) nên cặp electron chung không bị lệch về phía nguyên tử nào.

Đó là liên kết cộng hóa trị không cực.

Xem thêm:

>>> Liên kết cộng hóa trị

2. Sự hình thành phân tử hợp chất

- Liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron chung bị lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn được gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực.

- Với những phân tử có cấu tạo thẳng như CO₂: Liên kết giữa hai nguyên tử oxi và cacbon là phân cực, nhưng phân tử CO₂ có cấu tạo thẳng nên độ phân cực của hai liên kết đôi (C=O) triệt tiêu nhau, kết quả là toàn bộ phân tử không bị phân cực.

   - Liên kết cho - nhận

       + Trong một số trường hợp, cặp electron chung chỉ do một nguyên tử đóng góp thì liên kết giữa hai nguyên tử là liên kết cho - nhận.

       + Điều kiện để có liên kết cho – nhận:

          * Có nguyên tử còn dư một cặp electron chưa sử dụng.

          * Có nguyên tử còn thiếu một cặp electron.

    Ví dụ: Đối với phân tử SO₂ công thức electron, công thức cấu tạo có thể biểu diễn như sau:

3. Tính chất của các chất có liên kết cộng hoá trị

Các chất mà phân tử có liên kết cộng hóa trị có thể kể đến như:

+ Chất rắn như đường, lưu huỳnh, iot...

+ Chất lỏng như nước, ancol...

+ Chất khí như khí cacbonic, khí clo, khí hidro...

+ Các chất có cực như etanol (rượu etylic), đường... tan nhiều trong dung môi có cực như nước. Phần lớn các chất không cực như lưu huỳnh, iot, các chất hữu cơ không cực tan trong dung môi không cực như benzen, cacbon tetraclorua...

+ Các chất chỉ có liên kết cộng hóa trị không cực thì không dẫn điện ở mọi trạng thái.

II. Liên kết cộng hóa trị và sự xen phủ các obitan nguyên tử

1. Sự xen phủ của các obitan nguyên tử khi hình thành các phân tử đơn chất

a. Sự hình thành phân tử H₂

    - Để hình thành liên kết giữa hai nguyên tử H trong phân tử hiđro, hai obitan 1s của hai nguyên tử H xen phủ với nhau tạo ra vùng xen phủ giữa hai hạt nhân nguyên tử.

    - Ngoài lực đẩy tương hỗ giữa hai proton và hai electron còn có lực hút giữa các electron vơi hai hạt nhân hướng về tâm phân tử.

b. Sự hình thành phân tử HCl

Trong phân tử hiđro, mỗi nguyển tử (H và Cl) góp 1 electron tạo thành một cặp electron chung để tạo liên kết cộng hóa trị. Cặp electron liên kết bị lệch về phía Clo, (Độ âm điện của Cl là 3,5 lớn hơn độ âm điện của H là 2,1) liên kết cộng hóa trị này bị phân cực.

Công thức electron: 

+ Công thức cấu tạo: H – Cl

+ Đây là liên kết cộng hóa trị phân cực

c. Sự hình thành phân tử khí cacbonic CO₂ (Có cấu tạo thẳng)

Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị gọi là cộng hóa trị và bằng số liên kết mà nguyên tử nguyên tố đó tạo ra được với các nguyên tử khác trong phân tử.

Công thức cấu tạo: O = C = O

Theo công thức electron, mỗi nguyên tử C hay O đều có 8e ở lớp ngoài cùng đạt cấu hình của khí hiếm nên phân tử CO₂ bền vững.

2. Hóa trị trong hợp chất cộng hóa trị

Hóa trị của một nguyên tố trtong hợp chất cộng hóa trị gọi là cộng hóa trị và bằng số liên kết mà nguyên tử nguyên tố đó tạo ra được với các nguyên tử khác trong phân tử.

3. Hiệu độ âm điện và liên kết hoá học

Để xác định loại liên kết trong phân tử hợp chất, người ta có thể dựa vào hiệu độ âm điện. Người ta phân loại một cách tương đối liên kết hóa học theo quy ước kinh nghiệm dựa vào thang độ âm điện của Pau-ling như sau:

Ví dụ:

+ Trong NaCl hiệu độ âm điện của Cl và Na là: 3,16 – 0,93 = 2,23 > 1,7. Vậy liên kết giữa Na và Cl là liên kết ion.

+ Trong phân tử HCl hiệu độ âm điện của Cl và H là: 3,16 – 2,2  = 0,96. Vậy liên kết giữa H và Cl là liên kết cộng hoá trị có cực.