Bài 11 Liên kết cộng hóa trị A/ Câu hỏi đầu bài Mở đầu trang 57 Hóa học 10 Công thức của CH2O có thể biểu diễn ở dạng công thức (1) hoặc ở dạng công thức (2) Hãy viết công thức của N2 theo dạng (2) và[.]
Bài 11: Liên kết cộng hóa trị A/ Câu hỏi đầu Mở đầu trang 57 Hóa học 10: Cơng thức CH2O biểu diễn dạng cơng thức (1) dạng công thức (2) Hãy viết công thức N2 theo dạng (2) cho biết cơng thức quy tắc octet không Phân tử Công thức (1) Công thức (2) CH2O N2 ? Trả lời: Phân tử Công thức (1) Công thức (2) CH2O N2 Công thức (2) nguyên tử N quy tắc octet Mỗi nguyên tử N phân tử N2 có electron lớp ngồi cùng, có cặp electron chung hai nguyên tử B/ Câu hỏi I Liên kết cộng hóa trị Câu hỏi trang 57 Hóa học 10: Mỗi nguyên tử phân tử HF (Hình 11.1) có electron chung, electron hóa trị riêng (electron thuộc nguyên tử) Trả lời: Trong phân tử HF có electron dùng chung Nguyên tử H khơng có electron hóa trị riêng Ngun tử F có electron hóa trị riêng Câu hỏi trang 58 Hóa học 10: Trong phân tử HCl, lớp electron Cl H electron? Trả lời: H có cấu hình electron 1s1 ⇒ Có electron lớp ngồi Cl có cấu hình electron [Ne]3s23p5 ⇒ Có electron lớp ngồi Để đạt cấu hình electron bền vững khí gần nhất, nguyên tử cần thêm electron Vì vậy, nguyên tử H Cl góp electron chung cho hai nguyên tử Khi phân tử HCl, lớp electron Cl H electron Câu hỏi trang 58 Hóa học 10: Ngun tử fluorine (F) có cấu hình electron [He]2s22p5 Khi nguyên tử F liên kết với nhau, để thỏa mãn quy tắc octet, bạn học sinh đề xuất sau: Một nguyên tử F nhường electron, tạo ion F7+ có cấu hình [He]; nguyên tử F khác, nguyên tử nhận electron tạo ion F- có cấu hình [Ne] Sau ion hút tạo thành chất có cơng thức (F7+)(F-)7 Vì đề xuất khơng hợp lí thực tế? Hãy mơ tả hình thành liên kết phân tử F2 Trả lời: - Mơ hình khơng hợp lí thực tế Để tạo ion F7+ cần lượng lớn so với tạo F- - Mơ tả hình thành liên kết phân tử F2: Ngun tử F có cấu hình electron: 1s22s22p5 Để đạt cấu hình electron khí gần nhất, nguyên tử cần thêm electron Vì ngun tử F góp electron để tạo nên cặp electron chung cho phân tử F + F F F Luyện tập trang 58 Hóa học 10: Hãy biểu diễn hình thành cặp electron chung cho phân tử NH3 Từ đó, viết công thức Lewis phân tử Trả lời: Ngun tử N (Z = 7) có cấu hình electron 1s22s22p3 Nguyên tử H (Z = 1) có cấu hình electron 1s1 Để đạt cấu hình khí gần nhất, nguyên tử N cần thêm electron, nguyên tử H cần thêm electron Vì nguyên tử H góp chung electron với nguyên tử N để tạo thành cặp electron chung Công thức electron: Công thức Lewis: Câu hỏi trang 58 Hóa học 10: Viết cơng thức Lewis CO2 Giữa nguyên tử carbon nguyên tử oxygen có cặp electron chung? Trả lời: Công thức Lewis CO2 O=C=O Giữa nguyên tử carbon nguyên tử oxygen có cặp electron chung Câu hỏi trang 59 Hóa học 10: Mơ tả hình thành phân tử N2 từ hai nguyên tử N Phân tử N2 có cặp electron chung? Viết cơng thức Lewis N2 Trả lời: Nguyên tử N (Z = 7) có cấu hình electron là: 1s22s22p3 Để đạt cấu hình khí gần nhất, ngun tử N cần thêm electron Vì vậy, nguyên tử N góp chung electron để tạo nên cặp electron chung cho hai nguyên tử Công thức Lewis N2 N N Câu hỏi trang 59 Hóa học 10: Những nguyên tử cation ammonium thỏa mãn quy tắc octet? Trả lời: Cả nguyên tử N nguyên tử H thỏa mãn quy tắc octet Câu hỏi trang 59 Hóa học 10: Liên kết nguyên tử N NH3 với H+ có phải liên kết ion hay khơng? Vì sao? Trả lời: Chú ý: - Liên kết ion hình thành lực hút tĩnh điện ion mang điện tích trái dấu - Liên kết cho nhận liên kết mà cặp electron chung đóng góp từ nguyên tử (liên kết cho nhận trường hợp đặc biệt liên kết cộng hóa trị) Liên kết nguyên tử N NH3 với H+ liên kết ion cặp electron dùng chung cho nguyên tử N H chưa bị lệch hồn tồn phía ngun tử Luyện tập trang 59 Hóa học 10: Trình bày hình thành ion hydronium (H3O+) từ H2O H+ Trả lời: Trên nguyên tử O cặp electron riêng, hình thành H3O+, O sử dụng cặp electron riêng trở thành cặp electron chung cho O H, O H thỏa mãn quy tắc octet Như vậy, liên kết đơn nguyên tử O H2O H+ tạo thành cặp electron góp chung nguyên tử O II Phân loại liên kết theo độ âm điện Luyện tập trang 60 Hóa học 10: Dựa theo độ âm điện, cho biết loại liên kết phân tử: H2S, CH4, K2O, F2O, NaBr Trả lời: Phân tử Hiệu độ âm điện (∆χ) Loại liên kết H2S χ(S) – χ(H) = 2,58 – 2,20 = 0,38 cộng hóa trị không cực CH4 χ(C) – χ(H) = 2,55 – 2,20 = 0,35 cộng hóa trị khơng cực K2O χ(O) – χ(K) = 3,44 – 0,82 = 2,62 ion F2O χ(F) – χ(O) = 3,98 – 3,44 = 0,54 cộng hóa trị có cực NaBr χ(Br) – χ(Na) = 2,96 – 0,93 = 2,03 ion III Liên kết sigma (σ) liên kết pi (π) Luyện tập trang 61 Hóa học 10: Viết orbital lớp electron ngồi cho nguyên tử H F Từ AO xen phủ tạo liên kết đơn phân tử H2, F2 HF Trả lời: Ơ orbital lớp ngồi H (Z = 1) là: Ơ orbital lớp ngồi F (Z = 9) là: Hai AOs H xen phủ trục với tạo liên kết đơn phân tử H2 Hai AOp F xen phủ trục với tạo liên kết đơn phân tử F2 Một AOs H xen phủ trục với AOp F tạo liên kết đơn phân tử HF Luyện tập trang 61 Hóa học 10: Viết orbital lớp ngồi cho ngun tử N Từ AO xen phủ tạo liên kết ba phân tử N2 Trả lời: Nguyên tử N (Z = 7) có cấu hình electron 1s22s22p3 Ơ orbital lớp ngồi N (Z = 7) là: Mỗi nguyên tử N có AOp Khi hình thành liên kết phân tử N2, AO pz xen phủ trục với tạo liên kết σ, AO py xen phủ bên với tạo liên kết π, 2AO px xen phủ bên với tạo liên kết π Như hai nguyên tử N liên kết với liên kết ba tạo phân tử N2 có liên kết σ liên kết π IV Năng lượng liên kết cộng hóa trị Vận dụng trang 62 Hóa học 10: Xây dựng mơ hình phân tử Sử dụng đất sét nặn (hoặc hộp xây dựng mơ hình) để tạo hình nguyên tử đoạn ống hút để biểu diễn liên kết hóa học Xây dựng mơ hình phân tử: CH2=CH2, CHCl=CHCl Biết nguyên tử nằm mặt phẳng Trả lời: Học sinh tự thiết kế theo mơ hình minh họa sau: Mơ hình phân tử CH2=CH2: Mơ hình phân tử CHCl=CHCl: Luyện tập trang 62 Hóa học 10: Sắp xếp lượng loại liên kết: liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba cặp nguyên tố theo chiều tăng dần Giải thích Trả lời: - Chiều tăng dần lượng loại liên kết cặp nguyên tố: Năng lượng liên kết đơn < lượng liên kết đôi < liên kết ba - Giải thích: Do liên kết đơn gồm liên kết sigma, liên kết đôi gồm liên kết sigma liên kết pi liên kết ba gồm liên kết sigma liên kết pi Bài tập Bài trang 63 Hóa học 10: Những phát biểu sau đúng? (a) Nếu cặp electron chung bị lệch phía nguyên tử liên kết cộng hóa trị không cực (b) Nếu cặp electron chung bị lệch phía ngun tử liên kết cộng hóa trị có cực (c) Cặp electron dùng chung tạo nên từ electron nguyên tử (d) Cặp electron chung tạo nên từ electron hóa trị Trả lời: Phát biểu là: (b), (d) (a) Sai vì: Nếu cặp electron chung bị lệch phía ngun tử liên kết cộng hóa trị có cực (b) Đúng (c) Sai vì: Cặp electron chung tạo nên từ electron nguyên tử (liên kết cho nhận) tạo nên từ electron hai nguyên tử khác nhau, nguyên tử góp chung electron (d) Đúng Bài trang 63 Hóa học 10: Những phát biểu sau đúng? (a) Liên kết đôi tạo nên từ hai liên kết σ (b) Liên kết ba tạo nên từ liên kết σ liên kết π (c) Liên kết đôi tạo nên từ liên kết σ liên kết π (d) Liên kết ba tạo nên từ liên kết σ liên kết π Trả lời: Phát biểu đúng: (c), (d) Liên kết đôi tạo nên từ liên kết σ liên kết π Liên kết ba tạo nên từ liên kết σ liên kết π Bài trang 63 Hóa học 10: Viết công thức Lewis cho phân tử H2O CH4 Mỗi phân tử có cặp electron hóa trị riêng? Trả lời: Công thức Lewis H2O: H O H Phân tử H2O có cặp electron hóa trị riêng Công thức Lewis CH4 H H C H H Phân tử CH4 khơng có cặp electron hóa trị riêng Bài trang 63 Hóa học 10: Sử dụng bảng giá trị lượng liên kết phụ lục a) Hãy tính tổng lượng liên kết phân tử H2S H2O b) Nhiệt độ để bắt đầu phá vỡ liên kết (nhiệt độ phân hủy) hai chất ứng với hai nhiệt độ sau: 400oC 000oC Em dự đoán nhiệt độ phân hủy chất cao Vì sao? Trả lời: a) - Cơng thức phân tử H2S H-S-H ⇒ Phân tử H2S gồm hai liên kết S-H Tổng lượng liên kết phân tử H2S là: 2.368 = 736 kJ mol-1 - Công thức phân tử H2O H-O-H ⇒ Phân tử H2O gồm hai liên kết O-H Tổng lượng liên kết phân tử H2O là: 2.464 = 928 kJ mol-1 b) Năng lượng liên kết phân tử H2O lớn H2S (928 kJ mol-1 > 736 kJ mol1 ) ⇒ Nhiệt độ để bắt đầu phá vỡ liên kết (nhiệt độ phân hủy) H2O lớn H2S ⇒ Nhiệt độ phân hủy H2O 1000oC, H2S 400oC Bài 5* trang 63 Hóa học 10: Khi phản ứng với H2, phân tử F2, N2 cần phải phá vỡ liên kết nguyên tử Dựa vào lượng liên kết, em dự đoán phản ứng F2 hay N2 với H2 thuận lợi (dễ xảy hơn)? Trả lời: Năng lượng liên kết F-F 159 kJ mol-1 Năng lượng liên kết N≡N 946 kJ mol-1 ⇒ Năng lượng cần để phá vỡ liên kết N≡N lớn lượng cần để phá vỡ liên kết F-F ⇒ Phản ứng F2 với H2 thuận lợi ... CH4 χ(C) – χ(H) = 2,55 – 2,20 = 0,35 cộng hóa trị khơng cực K2O χ(O) – χ(K) = 3,44 – 0,82 = 2,62 ion F2O χ(F) – χ(O) = 3,98 – 3,44 = 0,54 cộng hóa trị có cực NaBr χ(Br) – χ(Na) = 2,96 – 0,93 =... 60 Hóa học 10: Dựa theo độ âm điện, cho biết loại liên kết phân tử: H2S, CH4, K2O, F2O, NaBr Trả lời: Phân tử Hiệu độ âm điện (∆χ) Loại liên kết H2S χ(S) – χ(H) = 2,58 – 2,20 = 0,38 cộng hóa. .. N Câu hỏi trang 59 Hóa học 10: Những nguyên tử cation ammonium thỏa mãn quy tắc octet? Trả lời: Cả nguyên tử N nguyên tử H thỏa mãn quy tắc octet Câu hỏi trang 59 Hóa học 10: Liên kết nguyên