Chương 3 hóa 10 liên kết hóa học

Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử để tạo thành phân tử hoặc tinh thể bền hơn.  Để có 8e ở lớp vỏ hóa trị, nguyên tử kim loại mất số e hóa trị vốn có để trở thành cation, nguyên tử phi kim thu hay nhận thêm e để trở thành anion.

NỘI DUNG Chương 3: Liên kết hóa học Liên kết ion Phần lý thuyết Khái quát liên kết hố học: ✓ Định nghĩa: Liên kết hóa học kết hợp nguyên tử để tạo thành phân tử tinh thể bền ✓ Có kiểu liên kết chính: • Hoặc có chuyển e từ nguyên tử sang nguyên tử khác, lúc liên kết hình thành liên kết ion • Hoặc có góp chung e, lúc liên kết hình thành liên kết cộng hóa trị ✓ Liuyxo đưa quy tắc sau đây, thường gọi quy tắc bát tử hay octet: Khi tạo thêm phân tử (có từ hai nguyên tử trở lên) nguyên tử thu thêm bớt góp chung electron để nguyên tử có electron vỏ hóa trị (hay lớp ngồi cùng) I Sự hình thành ion Ion: nhóm nguyên tử nguyên tử mang điện tích Ví dụ: NH4+, SO32-, Na+, Cl-, Ion dựa vào điện tích (ion dương ion âm hay cation anion): - Cation: (ion dương): Là ion mang điện tích dương M → Mn+ + ne( M : kim loại , n = 1,2,3 ) - Anion: (ion âm) Là ion mang điện tích âm X + ne → X n- ( X : phi kim, n =1,2,3 ) Ion đơn nguyên tử ion đa nguyên tử: -Ion đơn nguyên tử: ion tạo nên từ nguyên tử VD: Mg2+, Al3+,Li+,… -Ion đa nguyên tử: nhóm nguyên tử mang điện tích VD: NH4+, OH-, SO42-,… II Sự tạo thành liên kết ion ✓ Để có 8e lớp vỏ hóa trị, nguyên tử kim loại số e hóa trị vốn có để trở thành cation, nguyên tử phi kim thu hay nhận thêm e để trở thành anion ✓ Khi hai ion tích điện trái dấu hút (bằng lực hút tĩnh điện) tạo hợp chất liên lết ion Ví dụ: xét tạo thành liên kết NaCl đốt Na Cl2 - Sự tạo thành ion: - Na → Na+ + 1e Cl + 1e → ClLúc Na+ Cl- có lực hút tạo thành lien kết ion Na─Cl (ứng với NaCl) Na+ + Cl- → Na─Cl (NaCl) Lực hút Liên kết ion PTPU: 2Na + Cl2 → 2NaCl Phản ứng hóa học biểu diễn phương trình hóa học: - Ta có kết luận: Electron chuyển từ nguyên tử kim loại sang nguyên tử phi kim tạo thành ion tích điện trái dấu, ion hút tạo thành hợp chất ion ✓ Định nghĩa: Liên kết ion liên kết hóa học hình thành nhờ lực hút tĩnh điện ion trái dấu ✓ Điều kiện liên kết : Xảy kim loại điển hình phi kim điển hình III Tinh thể ion Tinh thể NaCl Phân tử NaCl tồn dạng tinh thể ion, ion Na+ Cl- phân bố điỉnh hình lập phương Tính chất chung hợp chất ion - Tinh thể ion bền vững: lực hút tĩnh điện - Đa số trạng thái rắn, khó bay hơi, khó nóng chảy, tan nhiều nước IV Hóa trị nguyên tố hợp chất ion Hóa trị nguyên tố hợp chất ion (gọi tắt điện hóa trị) điện tích ion Ví dụ 1: NaCl: Điện hóa trị Na 1+, Cl 1Ví dụ 2: BaO: Điện hóa trị Ba 2+, O 2- Phần vận dụng Câu 1: Viết phương trình hình thành ion sau: Na+, Ca2+, Ba2+, Fe3+, O2-, Br-, F-, N3Câu 2: Viết phương trình phản ứng có di chuyển electron cho: a Đốt Kali bình khí Clo b Đốt Natri khơng khí Câu 3: Viết phương trình biểu diễn hình thành ion sau từ nguyên tử tương ứng: a) Al → Al3+ b) S → S2– c) Cu → Cu2+ d) Fe → Fe2+ Câu 4: Hãy cho biết có tượng xảy cho clo tác dụng với Na, Mg Hãy giải thích hình thành liên kết ion phân tử NaCl MgCl2 Câu 5: Xác định điện hóa trị nguyên tử nhóm nguyên tử sau: BaO, K2O, CaCl2, Ca(NO3)2 Câu Vì ngun tử ngun tố có xu hướng liên kết với tạo thành phân tử hay tinh thể? A Để tạo cấu hình electron giống khí bền B Để trao đổi electron C Để góp chung electron D Đó kết hợp ngẫu nhiên ngun tử khơng có mục đích Câu Chọn định nghĩa ion ? A Phần tử mang điện B Nguyên tử hay nhóm nguyên tử mang điện C Hạt vi mô mang điện (+) hay (–) D Phân tử bị hay nhận thêm electron Câu Ion dương hình thành khi: A Nguyên tử nhường electron C Nguyên tử nhường proton B Nguyên tử nhận thêm electron D Nguyên tử nhận thêm proton Chương 3: Liên kết hóa học NỘI DUNG Liên kết cộng hóa trị Phần lý thuyết I Sự tạo thành liên kết cộng hóa trị cặp electron chung Đối với đơn chất Ví dụ 1: H2 H + H H H H H Góp chung e cặp e chung Nhờ góp chung electron nên phân tử H2, nguyên tử H trở nên có electron, đạt cấu hình electron He Ví dụ 2: Cl2 Cl + Cl Góp chung e Ví dụ 3: N2 N + Cl Cl Cl Cl cặp e chung N N N N N Có cặp e chung Đối với hợp chất Ví dụ 1: HCl H + Cl H Cl H Cl Mỗi nguyên tử hidro nguyên tử clo góp 1e để tạo thành cặp electron chung Trong phân tử HCl, ngun tử có cấu hình electron khí Ví dụ 2: CH4 H + H + C + H + H H H C H H H H C H H Định nghĩa: Liên kết cộng hóa trị liên kết hai nguyên tử nhiều electron chung mà cặp electron chung góp chung hai nguyên tử tham gia liên kết Điều kiện liên kết: Các nguyên tử giống hay gần giống chất ( thường nguyên tố phi kim nhóm IVA, VA, VIA, VIIA ) II Tính chất liên kết cộng hóa trị (Bậc liên kết) Định nghĩa: Bậc liên kết số cặp e góp chung hai nguyên tử phân tử Bậc (cịn gọi liên kết đơn) Liên kết có bậc có liên kết hai ngun tử (lk gọi liên kết xích-ma 𝛿) Ví dụ: H─H, H─Cl, H H C H H Bậc hai (liên kết đơi) Liên kết có bậc hai có hai cặp electron chung hai nguyên tử (bao gồm lk 𝜎 lk 𝜋) C C Ví dụ: C O (CO2) (C2H4) Bậc ba (cịn gọi liên kết ba) Liên kết có bậc ba có cặp electron chung hai nguyên tử (bao gồm lk 𝜎 lk 𝜋) Ví dụ: N N (N2) C C (C2H2) III Liên kết cộng hóa trị phân cực khơng phân cực Liên kết cộng hóa trị khơng phân cực Liên kết cộng hóa trị khơng phân cực liên kết cộng hóa trị mà cặp e chung phân bố đồng hai nguyên tử tham gia liên kết Lúc hiệu độ âm điện ≤ ∆X ≤ 0,4 Ví dụ: H2, Cl2, O2, N2 Liên kết cộng hóa trị phân cực Liên kết cộng hóa trị phân cực liên kết cộng hóa trị mà cặp e chung bị lệch phía ngun tử có độ âm điện lớn Lúc hiệu độ âm điện: 0,4 ≤ ∆X ≤ 1,7 Ví dụ: Trong phân tử HCl có ∆X=0,96, clo có độ âm điện lớn hidro nên cặp electron chung bị lệch phía clo Liên kết clo liên kết có cực, đầu cực âm, đầu cực dương Người ta kí hiệu: δ (đọc đen ta) δ+ phần điện tích dương; δ- phần điện tích âm Tóm lại: IV Hóa trị ngun tố phân tử cộng hố trị: Hóa trị nguyên tố phân tử cộng hóa trị số liên kết mà nguyên tố tạo thành với nguyên tử khác (Cộng hoá trị = số liên kết nguyên tử tạo thành) Ví dụ: HNO3 H O N O O Cộng hóa trị O 2, N Phần vận dụng Câu Hãy chọn mệnh đề mô tả liên kết cộng hóa trị A Là liên kết hình thành cho nhận electron ion B Là liên kết hình thành lực hấp dẫn ion C Là liên kết hình thành hai nguyên tử hay nhiều cặp electron chung D Là lực hút tĩnh điện cặp e chung Câu Cho độ âm điện nguyên tố tương ứng: O: 3,44; Na: 0,93; Cl: 3,16; H: 2,2 Phân tử sau có liên kết phân cực cao nhất? A Na2O B NaCl C H2O D HCl Câu Phân tử có liên kết cộng hố trị phân cực? A HCl B Cl2 C KCl Câu 4: So sánh độ phân cực liên kết phân tử chất sau: NH3, H2S, H2O, CaS, BaF2 (Cho độ âm điện: Ba = 0,9; Ca = 1; H = 2,1; S = 2,5; N = 3; O = 3,5; F = 4) D H2 NỘI DUNG Chương 3: Liên kết hóa học Số oxi hóa – Tinh thể Phần lý thuyết I Số oxi hố: • • • • Khái niệm: Số oxi hóa nguyên tố phân tử điện tích ngun tử ngun tố phân tử , giả định liên kết phân tử liên kết ion Các quy tắc xác định số oxi hóa Quy tắc : SOXH nguyên tố đơn chất không Quy tắc : Trong phân tử, tổng số SOXH nguyên tố Quy tắc : số OXH ion đơn ngun tử điện tích ion Trong ion đa nguyên tử , tổng số OXH nguyên tố điện tích ion Quy tắc : Trong hầu hết hợp chất, số oxi hóa H +1 , trừ số trường hợp hidru, kim loại (NaH , CaH2 ….) SOXH O –2 trừ trường hợp OF2 , peoxit (chẳng hạn H2O2 , …) Lưu ý: Số oxi hóa viết chữ số thường dấu đặt phía trước đặt kí hiệu nguyên tố II Tinh thể: 1.Tinh thể nguyên tử : a Khái niệm : Tinh thể hình thành từ nguyên tử b Lực liên kết : Liên kết với liên kết cộng hố trị c Đặc tính : Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi cao d Ví dụ : Tinh thể kim cương .Tinh thể phân tử : a Khái niệm : Tinh thể hình thành từ phân tử b Lực liên kết : Lực tương tác phân tử c Đặc tính : Ít bền, độ cứng nhỏ, nhiệt nóng chảy nhiệt độ sơi thấp d Ví dụ : Tinh thể nước đá, tinh thể iốt Phần vận dụng Câu 1: Hãy xác định số oxy hoá nguyên tố: a Nguyên tố N : NH3 ; NO3- ; NH4NO4 ; HNO2 ; NH4 + ; N2O ; NO2 b Nguyên tố C trong: CH4 ; CO2 ; CH3OH ; Na2CO3 ; Al4C3 c Nguyên tố Cr : Cr2O3, K2CrO4, CrO3, K2Cr2O7, Cr2(SO4)3 NỘI DUNG Chương 3: Liên kết hóa học Các dạng tập Dạng 1: Xác định số hạt ion Cho biết: N(Z=7), O(Z=8), S(Z=16), P(Z=15), C(Z=6), Br (Z=35) Ví dụ 1: Xác định số proton, số electron, số nơtron nguyên tử ion sau: + 56 3+ 16 2- 20 a 23 b NO3-, SO42- ;PO43- ; NH4+; SO42-; HPO411 Na , 26 Fe , O , 10 Ne Ví dụ 2: Tính số hạt electron ion sau : NO3– ; SO42– ; CO32– ; NH4+ ; OH– ; BrVí dụ Ion sau có 32 electron: A CO32B SO42- C NH4+ D NO3- Ví dụ Ion có tổng số proton 48 ? A NH4+ B SO32- C SO42- D Sn2+ Dạng 2: Biểu diễn hình thành ion, hình thành phân tử ion Ví dụ 1: Viết phương trình biểu diễn hình thành ion sau từ nguyên tử tương ứng nhận xét số electron lớp ion: a) Na → Na+ b) Cl → Cl– c) Mg → Mg2+ d) S → S2– e) N → N3– f) K → K+ Ví dụ 2: Viết phương trình phản ứng có di chuyển electron cho: a) Kali tác dụng với khí clo b) Magie tác dụng với khí oxy c) Natri tác dụng với lưu huỳnh Ví dụ 3: Viết phương trình phản ứng dùng sơ đồ biểu diễn trao đổi electron trình phản ứng giữa: a Natri Flo b Canxi Clo c Magie oxi 14 16 24 35 Ví dụ 4: Cho nguyên tử : 23 11 Na; 12 Mg; N; O; 17 Cl a) Cho biết số p; n; e viết cấu hình electron chúng b) Xác định vị trí chúng hệ thống tuần hồn? Nêu tính chất hố học c) Viết cấu hình electron Na+, Mg2+, N3-, Cl-, O2- d) Cho biết cách tạo thành liên kết ion trong: Na2O ; MgO ; NaCl ; MgCl2 ; Na3N Dạng 3: Viết công thức electron- công thức cấu tạo Phương pháp - Viết cấu hình e nguyên tử tạo hợp chất - Tính nhẩm số e ngun tử góp chung = – số e lớp - Biểu diễn e lớp cặp e chung (bằng dấu chấm) lên xung quanh kí hiệu nguyên tử ⇒ công thức electron - Thay cặp e chung gạch ngang ta công thức cấu tạo * Lưu ý: - Khi hai nguyên tử liên kết mà có nguyên tử A đạt cấu hình bền cịn ngun tử B chưa lúc A sử dụng cặp electron B dùng chung → hình thành liên kết cho nhận (hay phối trí) biểu diễn → hướng vào nguyên tử nhận cặp electron - Khi có nhiều nguyên tử đưa cặp electron cho nguyên tử khác dùng chung ưu tiên cho nguyên tử có độ âm điện nhỏ - Khi viết cơng thức cấu tạo (CTCT) của: * Axit có oxi: theo thứ tự + Viết có nhóm H – O + Cho O nhóm H – O liên kết với phi kim trung tâm + Sau cho phi km trung tâm liên kết với O lại có * Muối: + Viết CTCT axit tương ứng trước + Sau thay H axit kim loại Ví dụ 1: Cho H; 12 C; 16 O; 14 N; 32 16 S; 35 17 Cl a) Viết cấu hình electron chúng b) Viết công thức cấu tạo công thức electron CH4 ; NH3 ; N2 ; CO2 ; HCl ; H2S ; C2H6 ; C2H4 ; C2H2 Xác định hoá trị nguyên tố c) Phân tử có liên kết đơn? liên kết đơi? liên kết ba? Liên kết cộng hố trị có cực khơng cực? Ví dụ 2: Viết cơng thức electron cơng thức cấu tạo phân tử sau: N2O3 ; Cl2O ; SO2 ; SO3 ; N2O5 ; HNO2 ; H2CO3 ; Cl2O3 Dạng 4: Xác định hóa trị, số oxi hóa Ví dụ 1: Cho biết cách tạo thành liên kết ion trong: Na2O ; MgO ; NaCl ; MgCl2 ; Na3N Xác định điện hóa trị nguyên tố hợp chất Ví dụ 2: Xác định hóa trị nguyên tố phân tử đó: N2O3 ; Cl2O ; SO2 ; SO3 ; N2O5 ; HNO2 ; H2CO3 ; Cl2O3 ; HNO3 ; H3PO4 Ví dụ 3: Hãy xác định số oxi hố lưu huỳnh chất: H2S, S, H2SO3, SO3, H2SO4, Al2(SO4)3, SO42-, HSO4- Bài tập chương Bài 1: Hãy cho biết điện hóa trị hợp chất sau đây: Na2O, BaO, CsCl, BaCl2, K2O, CaCl2, Ca(NO3)2, Al2O3 Bài 2: Xác định cộng hóa trị nguyên tố hợp chất sau: H2O, CH4, HCl, NH3, HNO3 Bài 3: Hãy xác định số oxy hoá nguyên tố: a Nguyên tố S : H2S, S, H2SO3, SO3, H2SO4, Al2(SO4)3, SO42-, HSO4- b Nguyên tố Cl trong: HCl, HClO, NaClO2, KClO3, Cl2O7, ClO4 − , Cl2 c Nguyên tố Mn trong: Mn, MnCl2, MnO2, KMnO4, H2MnO2, MnSO4, Mn2O, MnO4 − Bài 4: Một nguyên tử có cấu hình electron: 1s22s22p3 a Xác định vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn, xác định hợp CTPT hợp chất với hidro b Viết công thức electron CTCT hợp chất Bài 5: Một hợp chất A chứa kim loại nhóm IA, halogen (thuộc chu kì nhỏ bảng tuần hồn) oxi có khối lượng mol 122,5 g/lít Thành phần % khối lượng oxi A 39,19% a) Xác định công thức phân tử A b) Viết công thức cấu tạo A, rõ loại liên kết có A Bài 6: Hai ngtố X, Y có: – Tổng số điện tích hạt nhân 15 – Hiệu số điện tích hạt nhân a) Xác định vị trí X, Y bảng HTTH b) Viết cơng thức electron công thức cấu tạo hợp chất tạo thành X , Y hydro ... chất liên kết cộng hóa trị (Bậc liên kết) Định nghĩa: Bậc liên kết số cặp e góp chung hai nguyên tử phân tử Bậc (cịn gọi liên kết đơn) Liên kết có bậc có liên kết hai nguyên tử (lk gọi liên kết. .. NH3 ; NO3- ; NH4NO4 ; HNO2 ; NH4 + ; N2O ; NO2 b Nguyên tố C trong: CH4 ; CO2 ; CH3OH ; Na2CO3 ; Al4C3 c Nguyên tố Cr : Cr2O3, K2CrO4, CrO3, K2Cr2O7, Cr2(SO4 )3 NỘI DUNG Chương 3: Liên kết hóa học. .. dụ: N N (N2) C C (C2H2) III Liên kết cộng hóa trị phân cực khơng phân cực Liên kết cộng hóa trị khơng phân cực Liên kết cộng hóa trị khơng phân cực liên kết cộng hóa trị mà cặp e chung phân bố