Kiến thức trọng tâm Bài 11 Liên kết hydrogen và Tương tác van der Waals sách hóa 10 Chân trời sáng tạo

Kiến thức trọng tâm Bài 11: Liên kết hydrogen và Tương tác van der Waals sách hóa 10 Chân trời sáng tạo Trong thế giới hóa học, không phải l...

Kiến thức trọng tâm Bài 11: Liên kết hydrogen và Tương tác van der Waals sách hóa 10 Chân trời sáng tạo

Trong thế giới hóa học, không phải lúc nào các nguyên tử cũng cần liên kết hóa trị hay ion để tương tác với nhau. Có những lực “mềm” hơn, yếu hơn nhưng vẫn đóng vai trò cốt lõi trong việc quyết định tính chất của chất, đặc biệt là ở thể lỏng, rắn.

Hai trong số những lực đó chính là: Liên kết hydrogen và Tương tác van der Waals

Liên kết hydrogen (hydro) – liên kết yếu nhưng ảnh hưởng mạnh

Tương tác van der Waals – "lực hút ngắn hạn" giữa các phân tử

Chúng ta sẽ khám phá những liên kết tinh tế nhưng cực kỳ quan trọng này để hiểu vì sao nước có điểm sôi cao bất thường, ADN xoắn kép ổn định và nhựa dẻo lại linh hoạt đến thế.

I. Kiến thức trọng tâm

1. Liên kết hydrogen (Hydro)

Khái niệm Liên kết hydrogen: Là lực hút tĩnh điện yếu hình thành giữa nguyên tử H có liên kết cộng hóa trị với nguyên tử có độ âm điện cao (F, O, N) và một nguyên tử khác cũng có độ âm điện cao.

Điều kiện hình thành liên kết hydrogen:

Phân tử có liên kết X–H, trong đó X là F, O hoặc N

Có nguyên tử F, O, N khác để hút về phía H

Ví dụ:

Nước (H₂O): Giữa các phân tử H₂O hình thành nhiều liên kết H → tạo mạng lưới bền vững

Amoniac (NH₃): Giữa N–H và N trong phân tử khác

Etanol (CH₃CH₂OH): Giữa H–O và O của nhóm –OH

Biểu diễn liên kết hydro:

H–O···H–O···H–O

(··· là liên kết hydro)

Ý nghĩa – ứng dụng:

Giải thích nhiệt độ sôi cao của nước so với khối lượng phân tử nhỏ

Làm cho nước có tính chất đặc biệt như tỉ khối lớn, sức căng mặt ngoài cao

Là yếu tố giữ cấu trúc xoắn kép ADN, protein

Ứng dụng trong dược phẩm, hóa sinh, công nghệ sinh học

2. Tương tác van der Waals

Khái niệm tương tác van der Waals:

Tương tác van der Waals là lực hút yếu giữa các phân tử trung hòa điện, phát sinh do sự phân bố không đều tạm thời của electron, tạo nên lưỡng cực tạm thời.

Có hai loại:

Loại 1 → Lực London: Lực hút giữa các phân tử không phân cực, do tạo ra lưỡng cực tức thời

Loại 2 → Lực lưỡng cực-lưỡng cực: Giữa hai phân tử phân cực do tương tác giữa các cực dương và âm

Ví dụ:

Lực London: Giữa các phân tử Cl₂, CH₄, I₂

Lực lưỡng cực – lưỡng cực: Giữa các phân tử HCl, CH₃Cl

Đặc điểm: