Khác biệt giữa các bản “Lai hóa (hóa học)”

Không thay đổi kích thước ,  2 năm trước
n
replaced: → (2) using AWB
Thẻ: Sửa đổi di động Sửa đổi từ trang di động
n (replaced: → (2) using AWB)
Trong hóa học, '''lai hóa obitan''' là khái niệm về việc trộn lẫn các [[obitan nguyên tử]] thành những ''obitan lai hóa'' mới(với mức năng lượng, hình dạng,... khác với các obitan nguyên tử thành phần) phù hợp để các electron hình thành [[liên kết hóa học]] trong [[thuyết liên kết hóa trị]]. Obitan lai hóa rất có ích trong việc giải thích [[hình học phân tử]] và tính chất liên kết nguyên tử. Tuy đôi lúc được dạy cùng với [[Thuyết VSEPR|thuyết đẩy lùi cặp electron vỏ hóa trị (VSEPR)]], thực tế là liên kết cộng hóa trị và sự lai hóa không liên quan tới mô hình VSEPR.<ref>{{citation | last= Gillespie | first=R.J. | year=2004 | title=Teaching molecular geometry with the VSEPR model | journal=Journal of Chemical Education | volume=81 | issue=3 | pages=298–304 | doi=10.1021/ed081p298 |bibcode = 2004JChEd..81..298G }}</ref> Các obitan tham gia lai hóa phải có năng lượng không khác nhau nhiều.
 
==Lịch sử==
[[Nhà hóa học]] [[Linus Pauling]] lần đầu phát minh ra thuyết lai hóa vào năm 1931 để giải thích cấu trúc của những [[phân tử]] đơn giản như [[metan]] (CH<sub>4</sub>) bằng cách dùng [[obitan nguyên tử]].<ref>{{citation | last=Pauling | first=L. | year=1931 | title=The nature of the chemical bond. Application of results obtained from the quantum mechanics and from a theory of paramagnetic susceptibility to the structure of molecules | journal=[[Journal of the American Chemical Society]] | volume=53 |issue=4 | pages=1367–1400 | doi=10.1021/ja01355a027 }}</ref> Pauling chỉ ra rằng một nguyên tử cacbon hình thành bốn liên kết bằng cách dùng một obitan s và ba obitan p, do đó "có thể suy ra" rằng một nguyên tử cacbon sẽ hình thành ba liên kết tại góc vuông (sử dụng các obitan p) và một liên kết thứ tư yếu hơn bằng obitan s với hướng tùy ý. Tuy nhiên theo thực tế, metan có bốn liên kết với sức mạnh bằng nhau và với góc liên kết [[hình học phân tử tứ diện|tứ diện]] 109.5°. Pauling giải thích bằng cách giả sử sự xuất hiện của bốn nguyên tử hydro, obitan s và p hình thành bốn
tổ hợp tương đương hay là obitan ''lai hóa'', mỗi tổ hợp được biểu thị là sp<sup>3</sup> để thể hiện thành phần của nó, thứ nằm dọc theo bốn liên kết C-H.<ref>L. Pauling ''The Nature of the Chemical Bond'' (3rd ed., Oxford University Press 1960) p.111–120.</ref> Khái niệm này được phát triển cho hệ thống hóa học đơn giản nhưng sau này đã được áp dụng rộng rãi, ngày nay còn được coi là một [[phương pháp]] hiệu quả để giải thích hợp lý cấu trúc [[hợp chất hữu cơ]]. Nó cho ta một bức tranh đơn giản tương đương với [[cấu trúc Lewis]]. Thuyết lai hóa chủ yếu được sử dụng trong hóa hữu cơ, một trong những ví dụ thuyết phục nhất là [[quy tắc Baldwin]]
 
 
== Tổng quan ==
Lai hóa Obitan được cho là sự trộn lẫn các obitan nguyên tử, xen phủ nhau theo nhiều tỉ lệ. Ví dụ, với metan, obitan lai hóa của C hình thành từ các liên kết [[carbon]]–[[hydro]] chứa 25% đặc tính s và 75% đặc tính p do vậy được mô tả là lai hóa sp<sup>3</sup> (đọc như ''s-p-ba''). [[Cơ học lượng tử]] mô tả sự lai hóa này như một [[hàm sóng]] sp<sup>3</sup> với hình thức N(s + {{sqrt|3}}pσ), tại đó N là một [[hằng số chuẩn]] (tại đây là 1/2) và pσ là một obitan p định hướng dọc theo trục C-H để hình thành một [[liên kết sigma]]. Trong ví dụ này hệ số tỉ lệ (thường được biểu thị là λ) là [[căn bậc hai của 3|{{sqrt|3}}]]. Từ khi [[mật độ electron]] liên kết với một obitan tỉ lệ với bình phương hàm sóng, tỉ lệ của đặc tính p với đặc tính s là λ<sup>2</sup> = 3. Đặc tính p hoặc khối lượng của phần p là N<sup>2</sup>λ<sup>2</sup> = 3/4.
 
Lượng đặc tính p hay đặc tính s, vốn được quyết định chủ yếu bởi sự lai hóa obitan, có thể dùng để dự đoán các đặc tính của phân tử như tính axit hay tính bazo.<ref>{{cite web|title=Acids and Bases|url=http://orgomadesimple.com/organic-chemistry-acids-and-bases/|website=Orgo Made Simple|accessdate=23 June 2015}}</ref>