Bài 1 Liên kết hóa học A/ Câu hỏi đầu bài Câu hỏi mở đầu trang 5 Chuyên đề học tập Hóa học 10 Dạng hình học phân tử ảnh hưởng đến khả năng phản ứng, hoạt tính sinh học, tính phân cực, của phân tử Dựa[.]
Bài Liên kết hóa học A/ Câu hỏi đầu Câu hỏi mở đầu trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Dạng hình học phân tử ảnh hưởng đến khả phản ứng, hoạt tính sinh học, tính phân cực, … phân tử Dựa sở để dự đốn dạng hình học phân tử? Trả lời: Để dự đốn dạng hình học phân tử ta dựa vào mơ hình VSEPR B/ Câu hỏi I Cơng thức Lewis Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Cơng thức Lewis CS2 A B C D S = C = S Trả lời: Đáp án là: B Tổng số electron hóa trị = 1.4 + 2.6 = 16 electron Trong phân tử CS2, nguyên tử C cần electron để đạt octet, nguyên tử S cần electron hóa trị để đạt octet Vì vậy, C ngun tử trung tâm, cịn nguyên tử S xếp quanh: S – C – S Mỗi nguyên tử S cần electron hóa trị để đạt octet: Số electron hóa trị cịn lại = 16 – 2.2 – 2.6 = Số electron hóa trị nguyên tử C nên đạt octet nguyên tử S dùng cặp electron hóa trị để tạo liên kết với nguyên tử C Công thức Lewis CS2 Câu hỏi trang Chun đề học tập Hóa học 10: Trình bày bước để viết công thức Lewis phân tử NH3 Trả lời: Bước Tổng số electron hóa trị = 1.5 + 3.1 = electron Bước Trong phân tử NH3, nguyên tử N cần electron để đạt octet, nguyên tử H cần electron hóa trị để đạt octet Vì vậy, N nguyên tử trung tâm, nguyên tử H xếp xung quanh: Bước Nguyên tử H đạt octet Bước Số electron hóa trị cịn lại là: – 2.3 = ⇒ Chuyển electron lại vào nguyên tử N để đạt octet, thu công thức Lewis phân tử NH3 Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Viết cơng thức Lewis cho phân tử sau: a) Cl2; N2 b) SO2; SO3 c) H2O; H2S; HOCl Trả lời: a) Công thức Lewis Cl2 là: Bước Số electron hóa trị 2.7 = 14 electron Bước Trong phân tử Cl2, nguyên tử Cl cần electron để đạt octet Cl – Cl Bước Mỗi nguyên tử Cl cần electron hóa trị để đạt octet: Bước Số electron hóa trị cịn lại là: 14 – 6.2 – 2.1 = Cả hai nguyên tử Cl đạt octet nên công thức Lewis Cl2 là: Công thức Lewis N2 là: Bước Số electron hóa trị 5.2 = 10 electron Bước Trong phân tử N2, nguyên tử N cần electron để đạt octet N–N Bước Mỗi nguyên tử N cần electron hóa trị để đạt octet: Bước Số electron hóa trị cịn lại là: 10 – 6.2 – 2.1 = - - Số electron hóa trị nguyên tử N 5, nên để đạt octet nguyên tử N góp chung electron hóa trị để tạo liên kết với Công thức Lewis phân tử N2 N N b) Công thức Lewis SO2 là: Số electron hóa trị 1.6 + 2.6 = 18 electron Trong phân tử SO2, nguyên tử S cần electron để đạt octet, nguyên tử O cần electron hóa trị để đạt octet Vì vậy, S nguyên tử trung tâm, nguyên tử O xếp xung quanh: O – S – O Hoàn thiện octet cho nguyên tử O: Số electron hóa trị lại: 18 – 2.2 – 2.6 = Sử dụng electron để tạo octet cho S Nguyên tử S có electron hóa trị nên nguyên tử O dùng cặp electron để tạo liên kết với S ngun tử S cịn đơi electron chưa tham gia liên kết Công thức Lewis SO3 là: - Viết công thức Lewis SO3 Bước 1: S có electron hóa trị, O có electron hóa trị Trong phân tử SO3, có nguyên tử S nguyên tử O ⇒ Tổng số electron hóa trị = 1.6 + 3.6 = 24 electron Bước 2: Vẽ khung tạo nguyên tử liên kết với nhau: Bước 3: Mỗi nguyên tử O cần electron để đạt octet Bước 4: Số electron hóa trị lại là: 24 – 2.3 – 6.3 = Tuy nhiên S chưa đủ octet nên ta chuyển cặp electron nguyên tử O tạo thành cặp electron dùng chung chung hoặc c) Công thức Lewis H2O là: Bước Tổng số electron hóa trị 1.2 + 1.6 = Bước Trong phân tử H2O, nguyên tử O cần electron để đạt octet, nguyên tử H cần electron hóa trị để đạt octet Vì vậy, O nguyên tử trung tâm, nguyên tử H xếp xung quanh H – O – H Bước Nguyên tử H đạt octet Bước Số electron hóa trị cịn lại là: – 2.2 = Nguyên tử O có electron hóa trị nên chuyển electron cịn lại cho O để nguyên tử O đạt octet Công thức Lewis H2O là: Công thức Lewis H2S là: Bước Tổng số electron hóa trị phân tử = 1.2 + 1.6 = electron Bước Trong phân tử H2S, nguyên tử S cần electron để đạt octet, nguyên tử H cần electron để đạt octet Vì vậy, nguyên tử S nguyên tử trung tâm, nguyên tử H xếp xung quanh: H – S – H Bước nguyên tử H đạt octet Bước Số electron hóa trị lại = – 2.2 = Nguyên tử S có electron hóa trị nên để đạt octet chuyển electron cịn lại cho ngun tử S Công thức Lewis H2S là: Công thức Lewis HOCl là: Bước Tổng số electron hóa trị phân tử = 1.1 + 1.6 + 1.7 = 14 electron Bước Trong phân tử HOCl, nguyên tử Cl cần electron để đạt octet, nguyên tử O cần electron để đạt octet, nguyên tử H cần electron để đạt octet Vì vậy, O nguyên tử trung tâm, nguyên tử H Cl xếp xung quang: H – O – Cl Bước Nguyên tử H đạt octet, nguyên tử Cl cần electron hóa trị để đạt octet: Bước 4: Số electron hóa trị cịn lại: 14 – 2.2 – 1.6 = Số electron hóa trị O 4, nên chuyển electron cịn lại vào ngun tử O Cơng thức Lewis HOCl Câu hỏi trang Chun đề học tập Hóa học 10: Cơng thức Lewis biểu diễn cấu tạo NO2 A O = N = O B C D Trả lời: Đáp án là: C Bước 1: Tổng số electron hóa trị phân tử = 1.5 + 2.6 = 17 electron Bước 2: Trong phân tử NO2, nguyên tử N cần electron để đạt octet, nguyên tử O cần electron hóa trị để đạt octet Vì vậy, N nguyên tử trung tâm, nguyên tử O xếp xung quanh: O – N – O Bước 3: Mỗi nguyên tử O cần electron hóa trị để đạt octet: Bước 4: Số electron hóa trị cịn lại 17 – 6.2 – 2.2 = Mà nguyên tử N chưa đạt octet nên nguyên tử O dùng cặp electron hóa trị để tạo liên kết với nguyên tử N nguyên tử N cịn electron chưa tham gia liên kết Cơng thức Lewis NO2 II Cấu trúc hình học số phân tử Câu hỏi trang Chun đề học tập Hóa học 10: Cơng thức PCl3 theo mơ hình VSEPR A AX3 B AXE2 C AX3E D AX2E Trả lời: Đáp án là: C Công thức Lewis PCl3 là: Theo mô hình VSEPR, cơng thức phân tử PCl3 có dạng AX3E vì: + Có ngun tử Cl liên kết với nguyên tử trung tâm P + Có nguyên tử P có cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Viết cơng thức số phân tử sau theo mơ hình VSEPR: CCl4, H2S, CO2, SO3 PH3 Nêu số cặp electron hóa trị liên kết chưa liên kết phân tử Trả lời: Công thức Lewis CCl4 là: Phân tử CCl4: có nguyên tử Cl liên kết với nguyên tử trung tâm C ngun tử C khơng cịn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết ⇒ Cơng thức theo mơ hình VSEPR: AX4 ⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết Cơng thức Lewis H2S là: Phân tử H2S: có nguyên tử H liên kết với nguyên tử trung tâm S nguyên tử S cịn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết ⇒ Cơng thức theo mơ hình VSEPR: AX2E2 ⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết Công thức Lewis CO2 là: Phân tử CO2: có nguyên tử O liên kết với nguyên tử trung tâm C ngun tử C khơng cịn cặp electron hóa trị chưa liên kết ⇒ Cơng thức theo mơ hình VSEPR: AX2 ⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết Công thức Lewis SO3 là: Phân tử SO3: có nguyên tử O liên kết với nguyên tử trung tâm S nguyên tử S khơng cịn cặp electron hóa trị chưa liên kết ⇒ Cơng thức theo mơ hình VSEPR: AX3 ⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết Cơng thức Lewis PH3 là: Phân tử PH3: có nguyên tử H liên kết với nguyên tử trung tâm P ngun tử P cịn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết ⇒ Cơng thức theo mơ hình VSEPR: AX3E ⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Viết cơng thức theo mơ hình VSEPR cho biết dạng hình học phân tử OF2 Phân tử có phân cực khơng? Trả lời: Công thức Lewis OF2 là: - Trong phân tử OF2 có nguyên tử F liên kết với nguyên tử trung tâm O xung quanh nguyên tử trung tâm O có cặp electron chưa liên kết ⇒ Cơng thức theo mơ hình VSEPR: AX2E2 - Do cặp electron chưa tham gia liên kết chiếm khoảng không gian lớn so với cặp electron liên kết, tương tác đẩy cặp electron chưa liên kết lớn tương tác đẩy cặp electron liên kết, nên góc liên kết FOF thực tế 104,5o, nhỏ góc hóa trị theo lí thuyết (109,5o) ⇒ Phân tử có dạng góc ⇒ Phân tử OF2 phân cực phân tử dạng góc liên kết O – F phân cực Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Dạng hình học ion NH 4 A tứ diện B tháp tam giác C tam giác phẳng D đường thẳng Trả lời: Đáp án là: A Ion NH 4 gồm có nguyên tử H liên kết với nguyên tử trung tâm N cặp electron liên kết (theo mơ hình VSEPR có dạng AX4), chiếm bốn khu vực tích điện âm đẩy để góc hóa trị lớn 109,5o Bốn cặp electron phân bố hướng đỉnh tứ diện, phân tử có cấu trúc tứ diện, tâm tứ diện nguyên tử trung tâm N Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Dự đốn dạng hình học số phân tử sau: CO2, CS2, BF3, SCl2 Trả lời: - Công thức Lewis CO2 ⇒ Phân tử CO2 theo mơ hình VSEPR có dạng AX2 nên phân tử có cấu trúc thẳng - Công thức Lewis CS2 Phân tử CS2 theo mơ hình VSEPR có dạng AX2 nên phân tử có cấu trúc thẳng - Cơng thức Lewis BF3 hoặc Phân tử BF3 theo mơ hình VSEPR có dạng AX3 nên phân tử có cấu trúc tam giác phẳng - Công thức Lewis SCl2 là: Phân tử SCl2 theo mơ hình VSEPR có dạng AX2E2 nên phân tử có dạng góc III Sự lai hóa orbital nguyên tử Câu hỏi 10 trang 12 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Các nguyên tử carbon (1), (2), (3) hình bên trạng thái lai hóa nào? Trả lời: C (1) lai hóa sp3 C tạo liên kết đơn C (2) lai hóa sp2 C có tạo liên kết đơi C (3) lai hóa sp C có tạo liên kết ba Câu hỏi 11 trang 12 Chun đề học tập Hóa học 10: Mơ tả tạo thành phân tử sau theo khái niệm lai hóa orbital a) Phân tử BeH2 b) Phân tử SO2 c) Phân tử NH3 Trả lời: a) Phân tử BeH2 Cấu hình electron hóa trị Be: 2s2 Trong nguyên tử Be, AO 2s tổ hợp với AO 2p, tạo hai AO lai hóa sp Hai AO lai hóa sp nguyên tử Be xen phủ với hai AO s hai nguyên tử H tạo thành hai liên kết σ Be – H Nguyên tử trung tâm Be khơng cịn electron chưa liên kết nên hai AO lai hóa đẩy với lực lớn tạo góc 180o Trong phân tử BeH2, nguyên tử Be cịn hai AO – p khơng lai hóa AO trống b) Phân tử SO2 Cấu hình electron hóa trị S: 3s23p4 Trong nguyên tử S, AO 3s lai hóa với hai AO p, tạo ba AO lai hóa sp2 Nguyên tử S dùng AO lai hóa sp2 thứ (chứa e độc thân) xen phủ với AO p hai nguyên tử O tạo liên kết σ dùng AO không lai hóa chứa e độc thân xen phủ với AO p ngun tử O tạo liên kết π Nguyên tử S dùng AO lai hóa sp2 thứ hai chứa cặp e tạo liên kết cho – nhận với AO trống nguyên tử O lại ngun tử S cịn AO lai hóa sp2 thứ ba chứa cặp e không liên kết Do cặp e không liên kết đẩy mạnh hai cặp e liên kết nên phân tử SO2 có dạng góc (chữ V) c) Phân tử NH3 Công thức Lewis NH3 là: ⇒ Công thức VSEPR NH3 là: AX3E1 Từ cơng thức VSEPR dự đốn trạng thái lai hóa nguyên tử N phân tử NH3 sp3 Cấu hình electron N là: 1s22s22p3 AO 2s tổ hợp với AO 2p tạo AO lai hóa sp3 Ba AO lai hóa sp3 (chứa electron độc thân) nguyên tử N xen phủ với AO 1s nguyên tử H, tạo va liên kết σ, hướng ba đỉnh hình tứ diện Nguyên tử N cịn AO lai hóa sp3 chứa cặp electron chưa liên kết nằm hướng đỉnh lại tứ diện Tuy nhiên cặp electron chưa liên kết đẩy mạnh nên làm góc liên kết giảm, nên nhỏ 109,5o Câu hỏi 12 trang 12 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Cho phân tử NCl3, SO3, CO2 a) Nguyên tử trung tâm phân tử trạng thái lai hóa nào? b) Phân tử không phân cực, phân tử phân cực? Vì sao? Trả lời: a) Trong phân tử NCl3, nguyên tử N nguyên tử trung tâm lai hóa sp3 Trong phân tử SO3, nguyên tử S nguyên tử trung tâm, lai hóa sp2 Trong phân tử CO2, nguyên tử C nguyên tử trung tâm, lai hóa sp b) Phân tử NCl3, SO3 phân cực liên kết nguyên tử trung tâm với nguyên tử lại liên kết phân cực Phân tử CO2 không phân cực hai liên kết phân cực C = O bị triệt tiêu phân tử có dạng đường thẳng ... cịn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết ⇒ Công thức theo mô hình VSEPR: AX3E ⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Viết cơng thức theo mơ hình... + Có ngun tử Cl liên kết với nguyên tử trung tâm P + Có nguyên tử P có cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Viết cơng thức số phân tử sau theo... octet, thu công thức Lewis phân tử NH3 Câu hỏi trang Chuyên đề học tập Hóa học 10: Viết cơng thức Lewis cho phân tử sau: a) Cl2; N2 b) SO2; SO3 c) H2O; H2S; HOCl Trả lời: a) Công thức Lewis Cl2