1. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG 1.1. Liên kết liên kết ion và cộng hóa trị
- Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn.
- Các nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với nguyên tử khác tạo thành để đạt được cấu hình electron bền vững như của khí hiếm với 8 electron (hoặc 2 electronđối với heli) ở lớp ngoài cùng.
1.1.1. Liên kết ion
Liên kết ion là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
a) 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 nhau tạo thành liên kết ion.
Ví dụ: Liên kết ion trong phân tử CaCl2
+ Nguyên tử Ca nhường 2 electron tạo thành ion dương hay cation Ca Ca2+ + 2e
+ Nguyên tử clo nhận 1 electron tạo thành ion âm hay anion Cl2 + 2e 2Cl-
Ion Ca2+ và 2 ion Cl- hút nhau tạo thành phân tử CaCl2: Ca2+ + Cl- CaCl2
b) Điều kiện hình thành liên kết ion:
- Các nguyên tố có tính chất khác hẳn nhau (kim loại và phi kim điển hình).
- Quy ƣớc hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử liên kết 1,7 là liên kết ion.
- Các hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, dẫn điện khi tan trong nước hoặc nóng chảy.
1.1.2. Liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành giữa 2 nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung.
a) Điều kiện hình thành liên kết cộng hóa trị:
- Các nguyên tử giống nhau hoặc gần giống nhau, liên kết với nhau bằng cách góp chung các electron hóa trị. Thí dụ Cl2, H2, N2, HCl, H2O...
- Quy ƣớc hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử liên kết < 1,7 là liên kết cộng hóa trị.
b) Liên kết cộng hóa trị có cực và không cực
- Khi cặp electron dùng chung phân bố đối xứng giữa hai hạt nhân nguyên tử tham gia liên kết thì đó là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
- Khi cặp electron dùng chung bị hút lệch về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực.
- Quy ƣớc hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử liên kết 0,4 < 1,7 là liên kết cộng hóa trị có cực, nếu giá trị này nhỏ hơn 0,4 thì liên kết là cộng hóa trị không cực.
c) Liên kết cho – nhận
Liên kết cho – nhận là một dạng đặc biệt của liên kết cộng hóa trị mà cặp electron dung chung chỉ do một nguyên tố cung cấp đƣợc gọi là nguyên tố cho electron. Nguyên tố kia có AO trống ( Obitan không có electron) đƣợc gọi là nguyên tố nhận electron.
Liên kết cho nhận đƣợc kí hiệu bằng mũi tên () có chiều từ chất cho sang chất nhận.
Điều kiện để hình thành liên kết cho - nhận giữa hai nguyên tố AB là nguyên tố A có đủ 8 lectron lớp ngoài cùng trong đó có những cặp electron tự do ( chƣa tham gia liên kết) và nguyên tố B phải có obitan trống.
1.1.3. So sánh liên kết ion và liên kết cộng hóa trị
+ Giống nhau: Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị giống nhau về nguyên nhân hình thành liên kết. Các nguyên tử liên kết với nhau tạo thành phân tử để có cấu hình electron bền vững của khí hiếm.
+ Khác nhau: Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị khác nhau về bản chất liên kết và điều kiện liên kết:
Loại liên kết Liên kết ion Liên kết cộng hóa trị
Định nghĩa
Là liên kết đƣợc hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
Là liên kết đƣợc tạo nên giữa hai nguyên tử bằng những cặp electron chung.
Bản chất của liên kết
Là lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu
Là sự dùng chung các electron
Điều kiện liên kết
Xảy ra giữa những nguyên tố khác hẳn nhau về bản chất hóa học (thường xảy ra giữa kim
Xảy ra giữa hai nguyên tố giống nhau hoặc gần giống nhau về bản chất hóa học (thường xảy ra với các nguyên tố phi kim nhóm 4, 5, 6, 7)
loại điển hình và phi kim điển hình)
Hiệu số độ
âm điện (∆) ∆ 1,7
0 ≤ ∆ < 0,4 Liên kết không
cực
0,4 ≤ ∆ < 1,7 Liên kết có cực
Đặc tính Rất bền Bền
1.2 Sự lai hóa giữa các obitan trong phân tử 1.2.1. Sự lai hóa
Sự lai hóa obitan nguyên tử là sự tổ hợp một số obitan nguyên tử trong một nguyên tử để đƣợc các obitan lai hóa giống nhau, có số lƣợng bằng tổng số obitan tham gia lai hóa, nhưng định hướng khác nhau trong không gian.
1.2.2. Các kiểu lai hóa thường gặp
- Lai hóa sp: Là sự tổ hợp 1 obitan s với 1 obitan p tạo thành 2 obitan lai hóa sp nằm thẳng hàng với nhau, hướng về hai phía.
1AO s + 1AO p 2 AO lai hãa sp
Lai hóa sp2: Là sự tổ hợp của 1 obitan s với 2 obitan p của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 3 obitan lai hóa sp2 nằm trong một mặt phẳng, định hướng từ tâm đến các đỉnh của tam giác đều.
1 AO s + 2 AO p 3 AO lai hãa sp2
Lai hóa sp3: Là sự tổ hợp của 1 obitan s với 3 obitan p của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 4 obitan lai hóa sp3 định hướng từ tâm đến các 4 đỉnh của tứ diện đều.
1 AO s + 3 AO p 4 AO lai hãa sp3
1.3. Sự tạo thành liên kết cộng hóa trị
1.3.1. Liên kết đơn (liên kết ).
Đƣợc hình thành do sự xen phủ trục của các obitan (liên kết ). Các liên kết
thường rất bền vững.
Ví dụ: H - Cl ; H - O - H 1.3.2. Liên kết đôi.
Bao gồm 1 liên kết hình thành do sự xen phủ trục và 1 liên kết hình thành do sự xen phủ bên của các obitan lai hóa. Liên kết ở thường kém bền.
Ví dụ: CH2 = CH2; O = C = O 1.3.3. Liên kết ba.
Bao gồm 1 liên kết và 2 liên kết . Ví dụ:NN; CH CH
1.4. Hóa trị và số oxi hóa
1.4.1. Hóa trị trong hợp chất ion
Khái niệm về điện hóa trị: Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion đƣợc gọi là điện hóa trị.
Cách xác định điện hóa trị: Điện hóa trị của một nguyên tố bằng số electron mà nguyên tử cả nguyên tố đó nhường hoặc thu để tạo thành ion.
1.4.2 Hóa trị trong hợp chất cộng hóa trị
Khái niệm về cộng hóa trị: Hóa trị của một nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị đƣợc gọi là cộng hóa trị.
Cách xác định cộng hóa trị: Cộng hóa trị của một nguyên tố bằng số liên kết mà nguyên tử của nguyên tố đó tạo ra đƣợc với nguyên tử của nguyên tố khác trong phân tử.
1.4.3. Số oxi hóa
Khái niệm về số oxi hóa: Số oxi hóa của một nguyên tố trong hợp chất là điện tích nguyên tử của nguyên tố đó trong phân tử với giả định liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.
* Cách xác định số oxi hóa: Theo 4 quy tắc sau
Quy tắc 1: Số oxi hóa của nguyên tố trong các đơn chất bằng không.
Quy tắc 2: Trong một phân tử, tổng số số oxi hóa của các nguyên tố bằng không.
Quy tắc 3: Số oxi hóa của các ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó.
Trong ion đa nguyên tử, tổng số số oxi hóa của các nguyên tố bằng điện tích của ion.
Quy tắc 4: Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của hiđro bằng +1, trừ hiđrua kim loại; số oxi hóa của oxi bằng -2, trừ trường hợp H2O2, OF2 nguyên tố oxi có số oxi hóa bằng -1.
1.5. Liên kết kim loại
- Liên kết kim loại là liên kết đƣợc hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể do dự tham gia của các electron tự do.
- Các mạng tinh thể kim loại thường gặp: Lập phương tâm khối, lập phương tâm diện, lục phương.
- Các kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính dẻo, có ánh kim là do cấu tạo tinh thể kim loại quy định.
1.5.1. So sánh liên kết kim loại với liên kết cộng hóa trị
Liên kết kim loại và liên kết cộng hóa trị giống nhau là có những electron chung của các nguyên tử. Nhƣng electron chung trong liên kết kết kim loại là của tất cả những nguyên tử kim loại có mặt trong đơn chất.
1.5.2. So sánh liên kết kim loại với liên kết ion
Liên kết kim loại và liên kết ion cũng là lực hút tĩnh điện giữa các phần tử điện tích trái dấu. Khác nhau, các phần tử tích điện trái dấu trong liên kết kim loại là ion dương và các electron tự do.
2. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Liên kết cộng hóa trị là liên kết đƣợc hình thành giữa hai nguyên tử bằng A. một electron chung. B. sự cho - nhận proton.
C. một cặp electron góp chung. D. Một hay nhiều cặp electron chung.
Câu 2: Liên kết ion là loại liên kết hóa học đƣợc hình thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa A. cation và anion.
B. các anion.
C. cation và electron tự do.
D. electron chung và hạt nhân nguyên tử.
Câu 3: Năng lƣợng ion hóa của một nguyên tố là:
A. Năng lƣợng giải phóng bởi nguyên tố khi tạo liên kết ion B. Năng lƣợng giải phóng khi nguyên tử nhận thêm ion C. Năng lƣợng cần để tách elctron từ nguyên tử
D. Năng lƣợng cần cung cấp để nguyên tử nhận them electron
D. khả năng hút electron của nguyên tử trong phân tử.
C. Hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử càng lớn thì liên kết phân cực càng mạnh.
D. Hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử càng lớn thì liên kết phân cực càng yếu.
Câu 6: Cặp nguyên tử nào dưới đây tạo hợp chất cộng hoá trị?
A. H và He. B. Na và F. C. H và Cl. D. Li và F.
D. liên kết mà cặp electron dùng chung chỉ do một nguyên tử đóng góp.
Câu 9: Trong các phân tử N2, NaCl, HNO3, H2O2, phân tử có liên kết cho − nhận là:
A. H2O2. B. NaCl. C. HNO3. D. N2 và H2O2.
Câu 10 : Nguyên tử nguyên tố X có hai electron hoá trị, nguyên tử nguyên tố Y có năm electron hoá trị. Công thức phân tử của chất tạo bởi X và Y là
A. X2Y3 B. X3Y2 C. X2Y5 D. X5Y2. Câu 11: Điện hoá trị của các nguyên tố O, S trong các hợp chất với các nguyên tố nhóm IA đều là :
A. 2− B. 2+ C.6− D. 6+
Câu 12: Cho 2 nguyên tố: X (Z = 20), Y (Z = 17). Công thức hợp chất tạo thành giữa X và Y là
A. XY2. B. XY. C. X2Y. D.X2Y2 Câu 4: Độ âm điện là đại lƣợng đặc trƣng cho
A. khả năng tham gia phản ứng mạnh hay yếu.
B. khả năng nhường proton cho nguyên tử khác.
C. khả năng nhường electron cho nguyên tử khác.
Câu 5: Chọn câu đúng trong các câu dưới đây
A. Trong hợp chất cộng hoá trị, cặp electron chung lệch về phía nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn.
B. Liên kết cộng hoá trị có cực đƣợc hình thành giữa các nguyên tử giống nhau.
Câu 7: Phân tử nào dưới đây có liên kết cộng hoá trị không phân cực?
A. K2O B. NaF C. HF D. N2 Câu 8: Liên kết cho − nhận là:
A. một dạng đặc biệt của liên kết ion.
B. liên kết của hai phi kim có độ âm điện rất khác nhau.
C. liên kết mà một nguyên tử nhường hẳn electron cho nguyên tử khác.
Câu 13: Các nguyên tố X (Z = 8), Y (Z = 16), T (Z = 19), G (Z = 20) có thể tạo đƣợc tối đa bao nhiêu hợp chất ion và hợp chất cộng hóa trị chỉ gồm 2 nguyên tố? (chỉ xét các hợp chất đã học trong chương trình phổ thông)
A. Ba hợp chất ion và ba hợp chất cộng hóa trị.
B. Hai hợp chất ion và bốn hợp chất cộng hoá trị.
C. Năm hợp chất ion và một hợp chất cộng hóa trị.
D. Bốn hợp chất ion và hai hợp chất cộng hóa trị.
Câu 14: Nguyên tử nguyên tố X (Z = 12) có điện hoá trị trong hợp chất với nguyên tử các nguyên tố nhóm VIIA là :
A. 2+. B. 2−. C. 7+. D. 7−.
Câu 15: Phát biểu nào dưới đây không đúng ?
A. Liên kết ion là liên kết đƣợc hình thành do sự góp chung electron.
B. Liên kết ion là liên kết đƣợc tạo thành do sự cho nhận electron.
C. Liên kết ion là liên kết giữa 2 nguyên tử có hiệu độ âm điện > 1,7.
D. Liên kết ion đƣợc hình thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa hai ion mang điện tích trái dấu.
D. Trong phân tử NH3, nguyên tử N có một cặp electron lớp ngoài cùng chƣa tham gia liên kết.
D. hình thành do sự xen phủ trục của 2 obitan.
C. Sự lai hóa các AO là sự tổ hợp các AO ở các phân lớp khác nhau, có mức năng lƣợng gần nhau tạo thành các AO lai hóa giống nhau .
D. Sự lai hóa các AO là sự tổ hợp các AO ở các phân lớp khác nhau tạo thành các AO lai hóa khác nhau
Câu 16: Trong các phát biểu sau, phát biểu nào không đúng ?
A. Phân tử NH3 có ba liên kết cộng hoá trị có cực.
B. Phân tử NH3 có ba liên kết cộng hoá trị không cực.
C. Trong phân tử NH3, nguyên tử N còn một cặp electron tự do.
Câu 17: Liên kết là liên kết
A. hình thành do sự xen phủ bên của 2 obitan.
B. hình thành do một hay nhiều cặp electron dùng chung.
C. hình thành do lực hút tĩnh điện giữa 2 ion mang điện cùng dấu.
Câu 18: Chọn câu trả lời đúng trong các câu dưới đây:
A. Sự lai hóa các AO là sự tổ hợp các AO hóa trị ở các lớp khác nhau tạo thành các AO lai hóa giống nhau.
B. Sự lai hóa các AO là sự tổ hợp các AO ở các lớp khác nhau tạo thành các AO lai hóa khác nhau.
C. Cl2, HCl, NaCl D. Cl2, NaCl, HCl
C. O2 + 2e 2O2− D. Al Al3+ + 3e
D. Trong một hợp chất, nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn sẽ mang số oxi hoá dương và ngược lại
C. liên kết cho nhận.
D. liên kết cộng hoá trị không phân cực.
Câu 28: Công thức electron của HCl là:
A. B. C. D.
Câu 29: Liên kết hoá học trong phân tử Cl2 là:
A. liên kết ion.
B. liên kết cộng hoá trị không phân cực.
C. liên kết cộng hóa trị phân cực.
Câu 19: Nguyên tử C trong phân tử CH4 lai hoá kiểu
A. sp. B. sp2. C. sp3. D. sp3d.
Câu 20: Theo quy tắc bát tử thì công thức cấu tạo của phân tử SO2 là:
A. O = S O B. O = S = O
C. O − S – O D. O S O
Câu 21: Dãy gồm các phân tử có cùng một kiểu liên kết :
A. Cl2, Br2, I2, HCl B. Na2O, KCl, BaCl2, Al2O3
C. HCl, H2S, NaCl, N2O D. MgO, H2SO4, H3PO4, HCl Câu 22: Dãy chất nào dưới đây được sắp xếp theo chiều tăng dần sự phân cực liên kết trong phân tử?
A. HCl, Cl2, NaCl B. NaCl, Cl2, HCl Câu 23: Chọn sơ đồ nửa phản ứng đúng trong các sơ đồ dưới đây:
A. Na + 1e Na+ B. Cl2 − 2e 2Cl− Câu 24: Điện hóa trị của natri trong NaCl là
A. +1. B. 1+. C. 1. D. 1-
Câu 25: Theo quy tắc bát tử, nguyên tử S trong phân tử SO3 có cộng hóa trị là
A. 6. B. 4. C. 2. D. 3.
Câu 26: Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu cho dưới đây:
A. Trong một hợp chất, tổng số số oxi hoá các nguyên tử bằng không.
B. Số oxi hoá của cacbon trong các hợp chất hữu cơ luôn bằng +4.
C. Số oxi hoá của cacbon trong các hợp chất hữu cơ luôn bằng −4.
Câu 27: (ĐH-Khối A 2013) Liên kết hoá học trong phân tử HCl là:
A. liên kết ion.
B. liên kết cộng hoá trị phân cực
D. liên kết cho − nhận (phối trí).
D. Bền vững, nhiệt độ nóng chảy cao và nhiệt độ sôi thấp.
Câu 32: Mạng tinh thể kim cương thuộc loại
A. mạng tinh thể kim loại. B. mạng tinh thể nguyên tử.
C. mạng tinh thể ion. D. mạng tinh thể phân tử.
D. Tổng số số oxi hoá các nguyên tử trong ion bằng không.
D. cộng hoá trị của nguyên tố đó trong hợp chất cộng hoá trị.
Câu 35: Công thức cấu tạo đúng của CO2 là :
A. O = O C B. O C = O
C. O = C = O D. O ← C = O
Câu 36: Dãy chỉ chứa các hợp chất có liên kết cộng hoá trị là:
A. BaCl2, NaCl, NO2. B. SO2, CO2, Na2O2 C. SO3, H2S, H2O. D. CaCl2, F2O, HCl.
C. một liên kết ba.
D. một liên kết đơn, một liên kết ba.
Câu 30: Công thức cấu tạo của phân tử HCl là:
A. H − Cl B. H→Cl C. H = Cl D. Cl→H
Câu 31: Mạng tinh thể ion có đặc tính nào dưới đây?
A. Bền vững, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.
B. Dễ bay hơi.
C. Bền vững, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao.
Câu 33: Chọn câu đúng trong các câu dưới đây
A. Số oxi hoá của nguyên tố trong đơn chất bằng không.
B. Số oxi hoá của hiđro luôn là +1 trong tất cả các hợp chất.
C. Số oxi hoá của oxi trong hợp chất luôn là −2.
Câu 34: Số oxi hoá của một nguyên tố là :
A. điện hoá trị của nguyên tố đó trong hợp chất ion.
B. hoá trị của nguyên tố đó.
C. điện tích của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử nếu giả định liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.
Câu 37: Liên kết trong phân tử N2 gồm A. một liên kết đôi.
B. hai liên kết đơn.
Câu 38: Có bao nhiêu liên kết σ trong chất hữu cơ sau?
C C
C C H
H H H
H
H
C. HCl, N2, KCl, NaCl D. KCl, NaCl, HCl, N2.
C. BCl3. D. NH3.
Câu 43: (ĐH khối B năm 2008): Hợp chất trong phân tử có liên kết ion là A. NH4Cl. B. NH3. C. HCl. D. H2O.
Câu 44: ( ĐH khối B năm 2013): Cho giá trị độ âm điện của các nguyên tố: F (3,98); O (3,44); C (2,55); H (2,20); Na (0,93). Hợp chất nào sau đây là hợp chất ion?
A. NaF. B. CO2. C. CH4. D. H2O.
Câu 45: ( ĐH khối B năm 2010): Các chất mà phân tử không phân cực là:
A. HBr, CO2, CH4. B. Cl2, CO2, C2H2. C. NH3, Br2, C2H4. D. HCl, C2H2, Br2. 2.1. Đáp án
1.D 7.D 13.D 19.C 25.B 31.C 37.C 43.A
2.A 8.D 14.A 20.A 26.A 32.B 38.C 44.A
3.C 9.C 15.A 21.B 27.B 33.A 39.A 45.B
4,D 10.D 16.B 22.C 28.C 34.C 40.B
5.C 11.A 17.D 23.D 29.B 35.C 41.B
6.C 12.A 18.C 24.B 30.A 36.C 42.B
A. 6 B. 8 C. 9 D. 11
Câu 39: Cho các chất sau: HCl, NaCl, N2, KCl. Dãy các chất đƣợc sắp xếp theo chiều tăng dần độ phân cực liên kết trong phân tử là:
A. N2, HCl, NaCl, KCl. B. N2, HCl, KCl, NaCl.
Câu 40: Cho các nguyên tố sau:
Nguyên tố O Cl Mg Ca C H Al N B
Độ âm điện 3,44 3,16 1,31 1,00 2,55 2,20 1,61 3,04 2,04
Trong các phân tử dưới đây: HCl, MgO, CO2, NH3, BCl3, AlCl3, CaO, phân tử có độ phân cực nhỏ nhất là:
A. CaO. B. CO2.
Câu 41: Cho các phân tử sau : HCl, NaCl, CaCl2, AlCl3, CCl4. Phân tử có liên kết mang nhiều tính chất ion nhất là:
A. HCl. B. NaCl. C. CaCl2. D. AlCl3. Câu 42: Quy tắc bát tử không đúng với trường hợp phân tử chất nào dưới đây?
A. H2O B. NO2 C. CO2 D. Cl2