B−CL < Be−CL < Ca−CL < Na−CL
THUYẾT LIÊN KẾT HÓA TRỊBài 1 Bài 1
Lai hóa của ion NO2+
Ion NO2+ có dạng là AB2E0 suy ra nó thuộc dạng lai hóa sp có dạng phân tử là một đường thẳng.
Từ đó suy ra góc liên kết trong ion NO2+ có góc liên kết 1800
Lai hóa của Ion NO2-
Ion NO2- có dạng là AB2E1 suy ra nó thuộc dạng li hóa sp2 có dạng phân tử là hình gấp khúc.
Từ đó suy ra góc liên kết trong Ion NO2- có góc liên kết là 1200
Bài 2 C C C C H H H H H H H H a.
Số liên kết л trong phân tử trên là:1л b. C H H H C O O C H H H
Số liên kết σ trong phân tử trên là:10σ Số liên kết л trong phân tử trên là:2л c. C C C H Cl Cl H
Số liên kết σ trong phân tử trên là:6σ Số liên kết л trong phân tử trên là:2л d. C C H H C H C H
Số liên kết σ trong phân tử trên là:7σ Số liên kết л trong phân tử trên là:2л
Bài 3
a. Lai hóa các orbital nguyên tử là sự tổ hợp tuyến tính các orbital nguyên tử ở lớp orbital hóa trị của một nguyên tử để tạo thành các orbital nguyên tử lai hóa có năng
lượng như nhau hình dáng như nhau nhưng có sự định hướng khác nhau trong không gian số orbital lai hóa bằng số orbital nguyên tử tham gia tổ hợp.
b. Lai hóa sp là sự tổ hợp tuyến tính một orbital nguyên tử s và một orbital nguyên tử p ở lớp orbital hóa trị của một nguyên tử để tạo thành hai orbital nguyên tử lai hóa có năng lượng như nhau hình dáng như nhau nhưng có sự định hướng ngược chiều nhau và có 2 trục orbital lai hóa nằm trên một đường thẳng.
Ví dụ:BeH2,BeCl2,CO2
Lai hóa sp2 là sự tổ hợp tuyến tính một orbital nguyên tử s và 2 orbital nguyên tử p ở lớp orbital hóa trị của nguyên tử để tạo thành 3 orbital nguyên tử lai hóa có năng lượng như nhau hình dáng như nhau nhưng có sự định hướng về ba đỉnh của một tam giác đều và có 3 trục orbital lai hóa cùng nằm trên một mặt phẳng của tam giác.
Ví dụ: BF3,SO3,SO2
Lai hóa sp3 là sự tổ hợp tuyến tính orbital nguyên tử s và 3 orbital nguyên tử p ở lớp orbital hóa trị của một nguyên tử để tạo thành 4 orbital nguyên tử lai hóa có năng lượng như nhau hình dáng như nhau nhưng có sự định hướng về bốn đỉnh của 1 tứ diện đều.
c. Sự liên quan giữa các dạng lai hóa và cấu tạo hình học của phân tử đều có là tổ hợp tuyến tính giữa orbital nguyên tử s và orvital nguyên tử p ở lớp orbital hóa trị.
Cấu tạo hình có sự tăng lên về số chiều orbital nguyên tử p ở lớp orbital hóa trị.
Bài 4
Sự hình thành liên kết trong phân tử CH3-CH3
Nguyên tử C có 4e độc thân tam nổi và 3 nguyên tử H có dạng hình cầu 3e độc thân.Khi đó các orbital nguyên tử này xen phủ cực đại nhờ đó sự phân bố mật độ e có tính đối xứng nên nó quay quanh trục 1 liên kết mức độ xen phủ không bị thay đổi nên độ bề liên kết cũng không thay đổi cho nên nó chỉ hình thành liên kết σ.
Nguyên tử C có hình dạng tám nổi và có 4e độc thân và có 2 nguyên tử H sẽ xen phủ với 2 e độc thân hình dạng tám nổi xen phủ cực đại nên nó hình thành 2 liên kết σ và 2e độc thân của nguyên tử C tiếp tục xen phủ nhưng chúng không thể xen phủ cực đại nên chúng sẽ hình thành một liên kết л và có một xen phủ cực đại là liên kết σ.
Sự hình thành liên kết trong phân tử CH≡CH
Nguyên tử C có 4e độc thân có hình dạng tám nổi và 2 nguyên tử H có 1e độc thân có hình dạng cầu và e độc thân của H sẽ xen phủ và 1e độc thân của nguyên tử C là xen phủ cực đại do đó nó hình thành 1 liên kết σ và 3e sẽ xen phủ với 3e độc thân của nguyên tử C tạo thành 1 liên kết σ và 2 liên kết л.
Sự hình thành liên kết CO
Nguyên tử có 4e độc thân có hình dạng tám nổi và nguyên tử O cũng có 6e độc thân có hình dạng tám nổi do đó các e độc thân này sẽ xen phủ với 4 e độc thân xen phủ cực đại còn 2e độc thân không xen phủ cực đại hình thành nên 2 liên kết л và 1 liên kết σ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 5
Cấu trúc tháp tam giác của phân tử NH3 với góc liên kết 1070 trước khi xen phủ với các orbital hình cầu của nguyên tử H thì nguyên tử N phải trộn lẩn với các orbital hóa trị 2s 2p của mình để tạo orbital lai hóa sp3 có năng lượng như nhau sau khi trộn lẩn thì nó xen phủ với các đám mây hình cầu của nguyên tử H hơn nữa trên nguyên tử N có một cặp e tự do. Nó sẽ có phần không gian lớn cho nên nó đẩy góc
ˆ
HNH
giảm xuống 1070 và nó có hình dạng là tháp,tam giác .
Cấu trúc tam giác phẳng đều của phân tử BF3 với góc liên kết là 1200.
Trước khi xen phủ với các đám mây hình tâm nổi của F thì nguyên tử B phải trộn lẩn 1 orbital của nguyên tử s với 2 orbital của nguyên tử 2p của mình để tạo 3 orbital sp2 các năng lượng như nhau. Trục orbital cùng nằm trên một mặt phẳng nhưng cố sự định hướng về 3 đỉnh của một tam giác đều từ đó suy ra
ˆ 120
FBF = °
.
Khi hình thành phân tử S đã sử dụng orbital nguyên tử nguyên chất xen phủ với 2orbital đám mây hình cầu của H để tạo thành 2 liên kết SH nó có hình dạng như nhaudo liên kết SH phân cực về phía S nên 2 nguyên tử H tích điện dương cùng dấu đẩy nhau làm cho góc
ˆ
HSH
dãn ra từ 90-920.
Sự hình thành liên kết trong phân tử H2O
Trước khi xen phủ với 2 đám mây hình cầu của nguyên tử H thì nguyên tử O phải trộn lẫn các orbital hóa trị 2s 2p để tạo 4 orbital lai hóa sp3 có năng lượng như nhau sau đó mới trộn lẩn với đám mây hình cầu của nguyên tử H mà trong nguyên tử O còn 2 cặp e độc thân của oxi chiếm không gian lớn hơn nên nó ép góc liên kết từ 109028’-104028’.
Bài 8
a.
A. n=2, l=1, ml=0, ms=-1/2
Ô lượng tử năng lượng cuối cùng có dạng
Suy ra nguyên tố A thuộc chu kì 2 nhóm VIIA ô thứ 9 => nguyên tố F B. n=3, l=1, ml=0, ms=1/2
Suy ra ô lượng tử mức năng lượng cuối cùng của nguyên tố B có dạng là
Từ ô lượng tử suy ra nguyên tố B thuộc chu kì 3 nhóm IVA ô thứ 14 suy ra nguyên tố B là Silic.
C. n=2,l=1,ml=0,ms=1/2
Từ ô lượng tử nguyên tử C thuộc chu kì 2 nhóm IVA ô thứ 6 suy ra đó là nguyên tố Cacbon.
b.
Phân tử BA4 có dạng SiF4.Có cấu trúc hình học là một tứ diện đều Phân tử CA4 có dạng là CF4. Có cấu trúc hình học là một tứ diện đều
Bài 9
Nguyên tố A : n=2,l=1,ml=-1,ms=1/2
Ô lượng tử mức năng lượng cuối cùng của nguyên tố A có dạng là (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Từ ô lượng tử nguyên tử A thuộc chu kì 2 nhóm VA ô thứ 7 suy ra đó là nguyên tố Nito (N).
Nguyên tố B : n=1,l=0,ml=0,ms=1/2
Ô lượng tử mức năng lượng cuối cùng của nguyên tố B có dạng là
Từ ô lượng tử nguyên tử B thuộc chu kì 1 nhóm IA ô thứ 1 suy ra đó là nguyên tố H.
Phân tử AB3 có dạng công thức là NH3
Giải thích sự hình thành liên kết và cấu trúc hình học của hợp chất NH3 trước khi xen phủ vào các orbital hình cầu của nguyên tử H thì nguyên tử N phải trộn lẫn các orbital hóa trị 2s 2p của mình để tạo thành 4 orbital sp3 cso mức năng lượng như nhau và nguyên tử N còn 1 đôi e tháp tam giác và góc (BAB) =1070 đúng và thực tế phân tử NH3.
Bài 10
Phân tử có momen lưỡng cực lớn hơn 0 là:
NH3, SF4, SiHCl3, SF2 vì chúng đều có dạng lai hóa sp3. NH3: là tháp tam giác nên momen lực tổng hợp luôn lớn hơn 0. SF4 là một tứ diện đều nên momen lực tổng hợp luôn lớn hơn 0 . SiHCl3 là một tứ diện đều nên momen lực tổng hợp luôn lớn hơn 0. SF2 là hình gấp khúc nên momen lực tổng hợp luôn lớn hơn 0.
Bài 11
a. Dạng hình học phân tử và ion dưới đây là: NO2 hình gấp khúc .
NO2+ hình học phẳng. NO2- hình gấp khúc .
Thứ tự các góc liên kết giảm dần là NO2+>NO2>NO2-
Vì NO2 là dạng phẳng nên góc là 1800 còn đối với NO2 và NO2- do nguyên tử N ở trong phân tử của NO2- có 2e tự do chứa liên kết cho9 nên nó đẩy góc kiên kết NO mạnh hơn nguyên tử NO ở trong phân tử NO2 có e tự do chứa liên kết do đó góc liên kết của NO2- nhỏ hơn NO2.
b. Phân tử NH3 và NF3
NH3 có dạng tháp tam giác. NF3 có dạng tháp tam giác.
Thứ tự các góc liên kết giảm dần là NH3>NF3.
Vì nguyên tử F có độ âm điện lớn nên nó hút góc N về phía F làm cho góc liên kết giảm hơn nữa tren nguyên tử N còn một cặp e chưa liên kết nên nó đẩy góc liên kết NH nữa nên nó cũng nhỏ hơn do đó góc NF3 nhỏ hơn NH3.
Bài 12
Cấu trúc hình học của các phân tử sau: SO2 dạng hình học gấp khúc
SO3 dạng hình học tam giác phẳng đều . SO32- dạng hình học tháp tam giác.
CO32- dạng hình học tam giác phẳng đều. NO2 dạng hình học gấp khúc.
NO2- dạng hình học gấp khúc.
NO3- dạng hình học tam giác phẳng đều.
Bài 13
Quan điểm hóa hóa trị theo thuyết VB là: Hóa trị của nguyên tố chính bằng số e độc thân trong cấu hình e của nó tại thời điểm thm gia liên kết.
Ví dụ: Nguyên tố H có 1 e độc thân có hóa trị 1 nguyên tố Na có 1e độc thân cso hóa trị 1.
Bài 14
Hình học phân tử và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm trong các phân tử
PF6- Trạng thái lai hóa sp3 hình lục giác đều. SO42- Trạng thái lai hóa sp3 hình tứ diện đều. PCl3 Trạng thái lai hóa sp3 hình tháp tam giác. NO2 Trạng thái lai hóa sp3 hình gấp khúc. NH4+ Trạng thái lai hóa sp3 hình tháp ngũ giác. NO2+ Trạng thái lai hóa sp3dạng phẳng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 16
a. Nguyên tố X được xác định bằng số lượng tử: n =2, l=1,ml=0,ms=1/2
Từ ô lượng tử nguyên tử X thuộc chu kì 2 nhóm IVA ô thứ 6 suy ra nguyên tố X là Cacbon.
b. Các hóa trị có thể có của X trong các hợp chất là: II và IV
Bài 17
Ô lượng tử biểu diễn mức năng lượng cao nhất của nguyên tố A là
Từ ô lượng tử nguyên tố A thuộc chu kì 2 nhóm VA ô thứ 7 => nguyên tố A là Nito (N)
Nguyên tố B có các số lượng tử sau: n= 2, l= 1, ml=1, ms=-1/2 Ô lượng tử biểu diễn mức năng lượng cao nhất của nguyên tố B là
Từ ô lượng tử nguyên tố B thuộc chu kì 2 nhóm VIA ô thứ 8 =>B là O Suy ra phân tử AB2 có dạng là NO2 vàAB2+ có dạng là NO2+
Trạng thái lai hóa NO2 là sp2 có hình gấp khúc. Trạng thái lai hóa NO2+ là sp là đường thẳng.
Bài 20
Gọi nguyên tố có Z=10 là X Gọi nguyên tố có Z=33 là Y Ta có:
Cấu hình của X là: 1s22s22p6=>chu kì 2
Cấu hình của Y là: 1s22s22p63s23p63d104s24p3=>nhóm VA
a. Vì nguyên tốA ởcùng chu kì với nguyên tố X và cùng nhóm với nguyên tố Y nên A thuộc chu kì 2 – nhóm VA.
Từ đó suy ra cấu hình của A là: 1s22s22p3 => nguyên tố A là Nito (N) Nito (N) có 5e lớp ngoài cùng nên có thể có hóa trị 5.
b. Công thức NH3, góc liên kết
ˆ 107
Giải thích hình thành liên kết trong phân tử NH3 trước khi xen phủ vào các orbital hình cầu của nguyên tử H thì nguyên tử N phải trộn lẫn các orbital hóa trị 2s, 2p của mình để tạo thành orbital sp3 có mức năng lượng như nhau và nguyên tử N còn một đôi e chưa dùng nên nó đẩy các liên kết NH hẹp lại cho nên góc liên kết
ˆ
HNH
giảm từ 109028’ xuống còn 1070
Phân tử của NH3 có dạng tháp tam giác.
Bài 21
a.
Các số lượng tử của nguyên tố B là:n=2,l=1,ml=0,ms=-1/2 Ô lượng tử biểu diển mức năng lượng cao nhất của nguyên tố B là:
Từ ô lượng tử suy ra nguyên tố B thuộc chu kì 2, nhóm VIIA=>nguyên tố B là Flo (F).
Các số lượng tử của nguyên tố C là: n=3,l=1,ml=-1,ms= ½ Ô lượng tử biểu diển mức năng lượng cao nhất của nguyên tố C là:
Từ ô lượng tử suy ra nguyên tố C thuộc chu kì 3, nhóm VA =>nguyên tố C là Photpho (P).
Theo giả thiết A là nguyên tố thuộc cùng chu kì với B và cùng nhóm với nguyên tố C, nên A thuộc chu kì 2 nhóm VA (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Từ đó suy ra cấu hình của nguyên tố A là 1s22s22p3 =>Nguyên tố A là Nito b.Góc liên kết BABˆ có dạng ˆ FNF , góc liên kết ˆ BCB có dạng FPFˆ Vì độ âm điện của N lớn hơn P nên nó ít bị đẩy về góc liên kết Do đó, góc liên kết của
ˆ
FNF
lớn hơnFPFˆ .
Bài 22
Các số lượng tử của nguyên tố A là: n=2,l=1,ml=1,ms=-1/2 Ô lượng tử biểu diển mức năng lượng cao nhất của nguyên tố A là :
Theo ô lượng tử nguyên tố A thuộc chu kì 2 nhóm VIA ô thứ 8 => nguyên tố A là O.
Theo giả thiết:
Nguyên tố B cùng chu kì với A và thuộc nhóm IV=> cấu hình của B là: 1s22s22p3=>nguyên tố B là: Nito (N)
Nguyên tố C cùng nhóm với A và thuộc chu kì 3 => cấu hình của C là: 1s22s22p63s23p4=> nguyên tố C là Lưu huỳnh (S).
a. Phân tử BA2 có dạng NO2 và phân tử CA2 có dang SO2.
Sự hình thành phân tử NO2 trước khi xen phủ với các đám mây hình tám nổi của nguyên tố oxi thì nguyên tố N trộn lẩn các orbital hóa trị 2s 2p của mình để tạo thành 4 orbital sp3 có mức năng lượng như nhau sau đó mới xen phủ với các đám mây hình thành tám nổi của nguyên tố oxi hơn nữa nguyên tử N còn 1e chưa tham gia liên kết nên nó đẩy liên kết NO và hình thành nên phân tử NO2.
Sự hình thành phân tử SO2 : trước khi xen phủ với các đám mây hình tám nổi của nguyên tố oxi thì nguyên tố S trộn lẫn các orbital hóa trị 3s 3p của mình để tạo thành 4 orbital sp3 có mức năng lượng như nhau sau đó xen phủ với các đám mây hình cầu tám nổi của nguyên tố oxi hơn nữa nguyên tử S còn 1e chưa tham gia liên kết nên nó đẩy liên kết SO và hình thành nên phân tử SO2.
Nhiệt độ hóa lỏng của SO2 lớn hơn CO2 và nhiệt độ nóng chảy của SO2 lớn hơn CO2 vì S có điện tích lớn hơn điện tích của C.