Đang tải... (xem toàn văn)
- Trong hợp chất cộng hóa trị: hóa trị (cộng hóa trị) chính bằng số liên kết của nguyên tử nguyên tố đó tạo ra được với các nguyên tử khác.. Số oxi hóa.[r]
(1)Chương 3
LIÊN KẾT HÓA HỌC A TĨM TẮT LÍ THUYẾT
I Liên kết liên kết ion cộng hóa trị
- Liên kết hóa học kết hợp nguyên tố tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn.
- Các nguyên tử nguyên tố có khuynh hướng liên kết với nguyên tử khác tạo thành để đạt cấu hình electron bền vững khí (có electron lớp ngồi cùng)
1 Liên kết ion
Định nghĩa: Là liên kết hình thành lực hút tĩnh điện ion mang điện tích trái dấu Sự hình thành liên kết ion
Nguyên tử kim loại nhường electron hóa trị trở thành ion dương (cation)
Nguyên tử phi kim nhận electron trở thành ion âm (anion) Các ion trái dấu hút tạo thành liên kết ion Thí dụ: Liên kết phân tử CaCl2
+ Nguyên tử Ca nhường electron tạo thành ion dương Ca - Ca2+ + 2e
+ Nguyên tử clo nhận electron tạo thành ion âm Cl2 + 2e 2Cl
-Ion Ca2+ ion Cl- hút tạo thành phân tử CaCl
Điều kiện hình thành liên kết ion
Các ngun tố có tính chất khác hẳn (kim loại phi kim điển hình) Quy ước hiệu độ âm điện hai nguyên tử liên kết 1,7 liên kết ion
Các hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao, dẫn điện tan nước nóng chảy Liên kết cộng hóa trị
Định nghĩa: Là liên kết hình thành nguyên tử hay nhiều cặp electron dùng chung
Điều kiện hình thành liên kết cộng hóa trị
Các nguyên tử giống gần giống nhau, liên kết với cách góp chung electron hóa trị Thí dụ Cl2, H2, N2, HCl, H2O
Quy ước hiệu độ âm điện hai nguyên tử liên kết < 1,7 liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị có cực khơng cực
Khi cặp electron dùng chung phân bố đối xứng hai hạt nhân ngun tử tham gia liên kết liên kết cộng hóa trị khơng phân cực
(2)Quy ước hiệu độ âm điện hai nguyên tử liên kết 0,4 < 1,7 liên kết cộng hóa trị có cực, giá
trị nhỏ 0,4 liên kết cộng hóa trị khơng cực II Sự lai hóa obitan nguyên tử
1 Sự lai hóa
Sự lai hóa obitan nguyên tử tổ hợp số obitan nguyên tử nguyên tử để obitan lai hóa giống nhau, có số lượng tổng số obitan tham gia lai hóa, định hướng khác không gian
2 Các kiểu lai hóa thường gặp
a Lai hóa sp: Là tổ hợp obitan s với obitan p tạo thành obitan lai hóa sp nằm thẳng hàng với nhau, hướng hai phía
1AO s + 1AO p AO lai hãa sp
b Lai hóa sp2: Là tổ hợp obitan s với obitan p nguyên tử tham gia liên kết tạo thành obitan lai hóa sp2 nằm mặt phẳng, định hướng từ tâm đến đỉnh tam giác đều.
AO s + AO p AO lai hãa sp
2
c Lai hóa sp3: Là tổ hợp obitan s với obitan p nguyên tử tham gia liên kết tạo thành obitan lai hóa sp3 định hướng từ tâm đến đỉnh tứ diện đều.
AO s + AO p AO lai hãa sp
3
III Sự tạo thành liên kết cộng hóa trị Liên kết đơn
Được hình thành xen phủ trục obitan (liên kết ) Các liên kết thường bền vững
Thí dụ: H - Cl ; H - O - H Liên kết đôi
Bao gồm liên kết hình thành xen phủ trục liên kết hình thành xen phủ bên
(3)Thí dụ CH2 = CH2; O = C = O Liên kết ba
Bao gồm liên kết liên kết
Thí dụNN ; CH CH IV Hóa trị số oxi hóa Hóa trị
- Trong hợp chất ion: hóa trị (cịn gọi điện hóa trị) điện tích ion
- Trong hợp chất cộng hóa trị: hóa trị (cộng hóa trị) số liên kết nguyên tử nguyên tố tạo với nguyên tử khác
2 Số oxi hóa
Số oxi hóa nguyên tố hợp chất điện tích ngun tử ngun tố phân tử giả định liên kết phân tử liên kết ion
Xác định số oxi hóa nguyên tử phân tử theo nguyên tắc: + Số oxi hóa đơn chất khơng
+ Tổng số oxi hóa nguyên tử phân tử khơng + Số oxi hóa ion điện tích ion
+ Trong hầu hết hợp chất, số oxi hóa hiđro +1, oxi -2 B BÀI TẬP ÁP DỤNG
3.1 Viết cấu hình electron Cl (Z=17) Ca (Z=20) Cho biết vị trí chúng (chu kì, nhóm) bảng tuần hồn Liên kết canxi clo hợp chất CaCl2 thuộc loại liên kết gì? Vì sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết
(Trích đề thi tuyển sinh ĐH- CĐ khối B năm 2004) 3.2 Hai nguyên tố M X tạo thành hợp chất có cơng thức M2X Cho biết:
- Tổng số proton hợp chất 46
- Trong hạt nhân M có n - p = 1, hạt nhân X có n’ = p’ - Trong hợp chất M2X, nguyên tố X chiếm
47 khối lượng Tìm số hạt proton nguyên tử M X
2 Dựa vào bảng tuần hoàn cho biết tên nguyên tố M, X
3 Liên kết hợp chất M2X liên kết gì? Tại sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết hợp chất 3.3 Viết cấu hình electron nguyên tử A, B biết rằng:
- Tổng số loại hạt nguyên tử A 34 Số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 10 - Kí hiệu nguyên tử B 199 B
(4)3.4 X, Y, Z ngun tố có điện tích hạt nhân 9, 19, 8.
1 Viết cấu hình electron ngun tử ngun tố Cho biết tính chất hóa học đặc trưng X, Y, Z
2 Dự đốn liên kết hóa học có cặp X Y, Y Z, X Z Viết công thức phân tử hợp chất tạo thành
3.5 Một hợp chất có cơng thức XY2 Y chiếm 50% khối lượng Trong hạt nhân X có n = p hạt nhân Y có n’ = p’ Tổng số proton phân tử XY2 32
a Viết cấu hình electron X Y
b Dựa vào bảng tuần hoàn, cho biết X, Y nguyên tố gì? Cho biết chất liên kết cơng thức cấu tạo phân tử XY2
3.6 Tổng số hạt proton, nơtron, electron nguyên tử nguyên tố R nhóm VIIA 28. Tính số khối R Dựa vào bảng tuần hoàn, cho biết R ngun tố gì?
2 Viết cơng thức phân tử công thức cấu tạo phân tử đơn chất R Viết công thức electron công thức cấu tạo hợp chất R với hiđro 3.7 Phân tử NH3 có cấu tạo dạng chóp tam giác với góc liên kết HNH 1070
1 Theo lý thuyết lai hóa, nguyên tử nitơ phân tử NH3 trạng thái lai hóa nào? Mơ tả hình thành liên kết NH3 theo giả thiết lai hóa
2 Giải thích góc liên kết phân tử NH3 lại nhỏ so với góc tứ (109,5o)? 3.8 Phân tử H2O có cấu tạo hình chữ V với góc liên kết HOH 104,50
1 Theo lý thuyết lai hóa, nguyên tử oxi phân tử H2O trạng thái lai hóa nào? Mơ tả hình thành liên kết H2O theo giả thiết lai hóa
2 Giải thích góc liên kết phân tử H2O lại nhỏ so với góc tứ (109,5o)?
3.9 Trình bày cấu trúc tinh thể nước đá Tinh thể nước đá thuộc kiểu tinh thể nguyên tử, phân tử hay ion? Hãy giải thích nước đá lại bề mặt nước lỏng?
3.10 Nguyên tố R có hóa trị cao oxit gấp lần hóa trị hợp chất với hiđro. a Hãy cho biết hóa trị cao R oxit
b Trong hợp chất R với hiđro, R chiếm 16
17 phần khối lượng Khơng dùng bảng tuần hồn, cho biết kí hiệu nguyên tử R
c Dựa vào bảng tuần hoàn cho biết R ngun tố gì? Viết cơng thức electron công thức cấu tạo oxit cao R
3.11 Hợp chất X tạo hai nguyên tố A, B có phân tử khối 76 A B có số oxi hóa cao oxit +nO + mO, số oxi hóa âm hợp chất với hiđro -nH -mH thỏa mãn điều kiện nO = nH mO = 3mH
1 Tìm cơng thức phân tử X, biết A cố số oxi hóa cao X
(5)3.12 X nguyên tố thuộc chu kì 3, X tạo với hiđro hợp chất khí có cơng thức H2X, X có số oxi hóa thấp
1 Xác định vị trí X bảng tuần hồn
2 Trong oxit cao R R chiếm 40% khối lượng Tìm khối lượng nguyên tử R
3 Dựa vào bảng tuần hoàn cho biết X nguyên tố Viết phương trình phản ứng cho H2X tác dụng với nước Cl2, dung dịch FeCl3, dung dịch CuSO4
3.13 R nguyên tố phi kim Tổng đại số số oxi hóa dương cao với lần số oxi hóa âm thấp R +2. Tổng số proton nơtron R nhỏ 34
1 Xác định R
2 X hợp chất khí R với hiđro, Y oxit R có chứa 50% oxi khối lượng Xác định công thức phân tử X Y
3 Viết công thức cấu tạo phân tử RO2; RO3; H2RO4
3.14 Cation X+ nguyên tử nguyên tố hóa học tạo nên Tổng số proton X+ 11. Xác định công thức gọi tên cation X+.
2 Viết công thức electron ion X+ Cho biết cấu trúc hình học ion này?
3.15 Anion Y2- do nguyên tử nguyên tố hóa học tạo nên Tổng số electron Y2- 50.
1 Xác định công thức phân tử gọi tên ion Y2-, biết nguyên tố Y2- thuộc phân nhóm và thuộc hai chu kì liên tiếp
2 Viết cơng thức electron ion Y2- Cho biết cấu trúc hình học ion này?
3.16 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hóa trị n) Chia A làm hai phần nhau: Phần 1: Hòa tan hết dung dịch HCl loãng, 1,568 lit khí H2
Phần 2: Hịa tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 2,016 lit khí SO2 Viết phương trình hóa học xác định tên kim loại M Các thể tích khí đo đktc
3.17 Để khử hoàn toàn gam oxit kim loại thành kim loại cần dùng 3,36 lit H2 Hòa tan hết lượng kim loại thu vào dung dịch HCl lỗng thấy 2,24 lit khí H2 Biết khí đo đktc
Xác định cơng thức oxit Cho biết số oxi hóa hóa trị kim loại oxit
3.18 Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thu 1,176 lit khí H2 (đktc)
1 Xác định công thức oxit kim loại
2 Cho 4,06 gam oxit kim loại tác dụng hồn tồn với 500ml dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) dung dịch X có khí SO2 bay
Hãy xác định nồng độ mol/lit muối dung dịch X
Coi thể tích dung dịch khơng thay đổi suốt q trình phản ứng