Trả lời nhanh
Liên kết bội là tên gọi chung của liên kết đôi (hai cặp electron chung) và liên kết ba (ba cặp electron chung) giữa hai nguyên tử. Những phân tử thường gặp có liên kết bội: O2 (O=O), N2 (N≡N), CO2 (O=C=O), C2H4 (CH2=CH2), C2H2 (CH≡CH). Còn H2, Cl2, HCl, H2O, NH3, CH4 chỉ có liên kết đơn.
Câu hỏi “Theo em, thế nào là liên kết bội? Phân tử nào dưới đây có chứa liên kết bội?” thường đi kèm một dãy phân tử cho sẵn. Vì danh sách đó thay đổi theo từng đề, bài này giúp em nắm quy tắc để tự kết luận với bất kỳ phân tử nào, kèm bảng phân loại các chất hay gặp.
Liên kết bội là gì?
Trong liên kết cộng hoá trị, hai nguyên tử góp chung electron để đạt cấu hình bền của khí hiếm. Số cặp electron chung giữa hai nguyên tử quyết định loại liên kết:
| Số cặp electron chung | Loại liên kết | Kí hiệu | Cấu tạo |
|---|---|---|---|
| 1 | Liên kết đơn | – | 1 liên kết σ |
| 2 | Liên kết đôi (liên kết bội) | = | 1 σ + 1 π |
| 3 | Liên kết ba (liên kết bội) | ≡ | 1 σ + 2 π |
Như vậy, liên kết bội = liên kết đôi + liên kết ba. Chỉ cần trong công thức cấu tạo có một dấu “=” hoặc “≡” thì phân tử đó chứa liên kết bội.
Vì sao N2, O2 lại có liên kết bội?
Em đếm số electron mỗi nguyên tử còn thiếu để đủ 8 electron lớp ngoài cùng (hoặc 2 với H):
- Nguyên tử H (1 electron) thiếu 1 → chỉ tạo được 1 liên kết: H–H, H–Cl.
- Nguyên tử O (6 electron) thiếu 2. Hai nguyên tử O góp chung 2 cặp → O=O. Trong H2O, O liên kết với hai H bằng hai liên kết đơn, nên không có liên kết bội.
- Nguyên tử N (5 electron) thiếu 3. Hai nguyên tử N góp chung 3 cặp → N≡N.
- Nguyên tử C (4 electron) thiếu 4. Trong CO2, C bắt tay với hai O, mỗi O cần 2 → hai liên kết đôi O=C=O.
Mẹo nhớ: nếu hai nguyên tử cùng thiếu nhiều electron mà lại chỉ liên kết với nhau (hoặc không còn đủ nguyên tử H để “lấp chỗ trống”) thì chúng buộc phải dùng liên kết bội.
Bảng phân loại các phân tử thường gặp
| Phân tử | Công thức cấu tạo | Có liên kết bội? |
|---|---|---|
| H2 | H–H | Không |
| Cl2 | Cl–Cl | Không |
| HCl | H–Cl | Không |
| H2O | H–O–H | Không |
| NH3 | N(–H)3 | Không |
| CH4 | C(–H)4 | Không |
| O2 | O=O | Có (liên kết đôi) |
| CO2 | O=C=O | Có (2 liên kết đôi) |
| C2H4 | CH2=CH2 | Có (liên kết đôi) |
| N2 | N≡N | Có (liên kết ba) |
| C2H2 | CH≡CH | Có (liên kết ba) |
| HCN | H–C≡N | Có (liên kết ba) |
Cách làm bài “phân tử nào có liên kết bội”
- Xác định số electron lớp ngoài cùng của từng nguyên tử, suy ra hoá trị thông thường (H: 1, O: 2, N: 3, C: 4, halogen: 1).
- Viết công thức cấu tạo sao cho mỗi nguyên tử đủ hoá trị.
- Quan sát: có dấu “=” hoặc “≡” thì chọn.
Liên kết bội ảnh hưởng thế nào đến tính chất?
- Cùng cặp nguyên tử, liên kết càng “bội” thì độ dài càng ngắn và năng lượng liên kết càng lớn: C≡C ngắn và bền hơn C=C, C=C ngắn và bền hơn C–C.
- Vì liên kết ba N≡N rất bền nên N2 khá trơ ở nhiệt độ thường.
- Liên kết π kém bền hơn liên kết σ nên dễ bị phá vỡ trong phản ứng; đó là lí do etilen, axetilen dễ tham gia phản ứng cộng ở chương trình hữu cơ sau này.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “nhiều liên kết” với “liên kết bội”. CH4 có 4 liên kết nhưng cả 4 đều là liên kết đơn, nên không có liên kết bội. Liên kết bội xét giữa hai nguyên tử cụ thể.
- Cho rằng H2O có liên kết đôi vì O hoá trị II. Thực tế O dùng hai liên kết đơn với hai H.
- Quên CO2 có hai liên kết đôi, không phải một liên kết ba hay hai liên kết đơn.
- Đếm sai σ và π: liên kết đôi chỉ có 1 σ, liên kết ba chỉ có 1 σ; phần còn lại là π.
Bài luyện tập (tự đặt)
Bài 1. Trong các phân tử Cl2, CO2, NH3, C2H4, phân tử nào chứa liên kết bội?
Đáp án: CO2 (O=C=O) và C2H4 (CH2=CH2). Cl2 và NH3 chỉ có liên kết đơn.
Bài 2. Xác định số liên kết σ và π trong phân tử HCN.
Đáp án: H–C≡N có 1 liên kết đơn (σ) và 1 liên kết ba (1σ + 2π), tổng cộng 2 liên kết σ và 2 liên kết π.
Bài 3. Phân tử buta-1,3-đien CH2=CH–CH=CH2 có bao nhiêu liên kết σ, bao nhiêu liên kết π?
Đáp án: Có 3 liên kết C–C (σ) tính cả σ trong hai liên kết đôi, và 6 liên kết C–H, tổng 9 liên kết σ; có 2 liên kết π (mỗi liên kết đôi 1 π).
Câu hỏi thường gặp
Liên kết bội gồm những loại liên kết nào?
Liên kết bội gồm liên kết đôi (hai cặp electron chung, có 1 liên kết σ và 1 liên kết π) và liên kết ba (ba cặp electron chung, có 1 σ và 2 π).
CH4 và H2O có liên kết bội không?
Không. Trong CH4 chỉ có các liên kết đơn C–H, còn trong H2O chỉ có hai liên kết đơn O–H.
Phân tử CO2 có bao nhiêu liên kết bội?
CO2 có công thức cấu tạo O=C=O, gồm hai liên kết đôi C=O, tức là hai liên kết bội.
Vì sao khí nitơ N2 trơ về mặt hoá học ở nhiệt độ thường?
Vì hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng liên kết ba N≡N rất bền, cần năng lượng lớn để phá vỡ.