AP Chemistry

sự lai hoá orbitalhybridization

hybridizationVietnamese: sự lai hoá orbital

Sự lai hoá orbital là quá trình trộn lẫn các orbital nguyên tử thuần khiết để tạo ra các orbital lai hoá mới tương đương nhau.Hybridization is the mixing of pure atomic orbitals on an atom to produce a new set of equivalent hybrid orbitals.

Trực giác: Giống như việc pha trộn bốn màu sơn cơ bản để tạo ra bốn màu mới hoàn toàn giống nhau nhưng khác hẳn màu gốc, nhằm phủ đều về bốn hướng trong không gian ba chiều — như bốn góc của một khối tứ diện đều.Intuition: Think of blending four basic paint colors into four new shades that are identical to one another but different from the originals, so they can spread evenly in four directions in three-dimensional space — like the four corners of a regular tetrahedron.

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Sự lai hoá orbital là mô hình của thuyết liên kết hoá trị, trong đó các orbital nguyên tử trên cùng một nguyên tử được trộn về mặt toán học thành các orbital lai hoá tương đương; tổng số orbital được bảo toàn.

Kiểu lai hoá được suy từ tổng số liên kết sigma và cặp electron chưa liên kết quanh nguyên tử trung tâm. Hai, ba và bốn miền tương ứng với $sp$ , $sp^2$ và $sp^3$ ; kiểu lai hoá không phải hình dạng phân tử.

Hybridization is a model within valence bond theory in which atomic orbitals on the same atom are combined mathematically into equivalent hybrid orbitals; the total number of orbitals is conserved.

The type of hybridization follows from the total number of sigma bonds plus lone pairs on the central atom. Two, three, and four electron domains correspond to $sp$ , $sp^2$ , and $sp^3$ hybridization. Hybridization is not the same as molecular shape.

Ký hiệuNotation

sp, sp^2, sp^3

sp, sp^2, sp^3

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Không đếm lai hoá theo tổng số liên kết đơn, đôi, ba.

Mỗi nguyên tử gắn trực tiếp hoặc cặp chưa liên kết là một miền; liên kết đôi hay ba giữa cùng hai nguyên tử vẫn chỉ là một miền.

Lai hoá không phải hình dạng phân tử.

Lai hoá mô tả bộ orbital quanh nguyên tử trung tâm; hình dạng chỉ mô tả vị trí các nguyên tử, nên cặp chưa liên kết có thể làm hình dạng khác nhau.

Muốn biết lai hoá có đổi, phải so sánh số miền electron.

Vẽ cấu trúc Lewis ở hai phía phản ứng rồi đếm miền quanh nguyên tử được hỏi; ba sang bốn miền nghĩa là $sp^2$ sang $sp^3$ .

Do not count hybridization from the total number of single, double, and triple bonds.

Each directly attached atom and each lone pair counts as one domain, and a double or triple bond between the same two atoms is still just one domain.

Hybridization is not molecular shape.

Hybridization describes the set of orbitals around the central atom, while shape describes only where the atoms sit, so lone pairs can give the same hybridization different shapes.

To decide whether hybridization changes, compare the number of electron domains.

Draw Lewis structures for both sides of the reaction and count the domains on the atom in question; going from three to four domains means $sp^2$ becomes $sp^3$ .

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Vẽ cấu trúc Lewis trước khi xác định lai hoá.

Hình vẽ giúp đếm đủ cặp chưa liên kết và tránh tính liên kết đôi thành hai miền; trong bài tự luận, nó cũng thể hiện cách suy luận.

Nguyên tố chu kì 2 không dùng $sp^3d$ hay $sp^3d^2$ .

Carbon, nitrogen, oxygen và fluorine không có orbital $d$ ở lớp thứ hai; nếu đếm được năm miền, hãy kiểm tra lại cấu trúc Lewis.

Draw the Lewis structure before assigning hybridization.

The drawing helps you account for every lone pair and keeps you from counting a double bond as two domains; on free-response questions it also shows your reasoning.

Period 2 elements never use $sp^3d$ or $sp^3d^2$ hybridization.

Carbon, nitrogen, oxygen, and fluorine have no $d$ orbitals in the second shell, so if you count five domains, recheck your Lewis structure.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1931Linus PaulingJohn C. SlaterCharles A. Coulson

Năm 1931, Linus Pauling dùng sự lai hoá orbital để giải thích hình học và liên kết tương đương của methane; John C. Slater độc lập đề xuất tương tự.

In 1931, Linus Pauling used orbital hybridization to explain the geometry and equivalent bonds of methane; John C. Slater independently proposed a similar idea.

Vì sao mang đúng cái tên này? Tên gọi mượn thẳng nghĩa "lai" trong tiếng Anh: một orbital lai (hybrid orbital) là sản phẩm pha trộn của những orbital nguyên tử khác loại, và giống như mọi thứ được lai, nó mang đặc tính khác hẳn các thành phần sinh ra nó. Vì vậy cách viết $sp^3$ không phải một loại orbital mới lạ nào, mà chỉ là cách ghi "công thức lai": một phần $s$ trộn với ba phần $p$ . Chính vì tên gọi nhấn vào tỉ lệ pha trộn mà về sau Coulson còn mở rộng thành khái niệm chỉ số lai hoá, cho phép tỉ lệ $s$ – $p$ không nguyên chứ không chỉ dừng ở $sp$ , $sp^2$ , $sp^3$ . Cần nhớ rằng đây là một công cụ lý thuyết thuộc thuyết liên kết hoá trị (valence bond theory) chứ không phải một hiện tượng quan sát được: người ta "lai" orbital trên giấy để lời giải thích khớp với hình học đo được của phân tử.

Nguồn đối chiếuSources

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termThuyết VSEPR và lai hóaCấu trúc phân tử & ion · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termCác loại liên kết hóa họcCấu trúc phân tử & ion · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firstorbital nguyên tửatomic orbital (sắp có)(coming soon)cấu hình electron trạng thái cơ bảnground-state electron configuration (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tomô hình lực đẩy giữa các cặp electron hóa trịvalence-shell electron-pair repulsion model

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

orbital phân tử (molecular orbital)molecular orbital

Khác nhau ở đâuHow they differOrbital lai hóa trộn các orbital nguyên tử trên cùng một nguyên tử. Orbital phân tử kết hợp orbital từ nhiều nguyên tử khác nhau.

Hay nhầm khiMixed up whenKhi đề hỏi về loại orbital tạo thành liên kết mà không chỉ rõ dùng thuyết VB hay thuyết MO.

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 434–436.