Giải bài tập và dùng chung của nguyên tử F trong phân tử nay.,Câu 5: Giải thích kèm hình vẽ tại sao nhiệt độ sôi của HF ( $(19,5^0C)$ cao hơn đáng kể,so với nhiệt độ sôi của HCl $(-85,1^0C)$

Question

Miu Miu · Accepted Answer

Hiểu về liên kết hydro
Để giải thích hiện tượng này, chúng ta cần hiểu về một loại liên kết đặc biệt gọi là liên kết hydro. Liên kết hydro là lực hút tĩnh điện giữa một nguyên tử hydro mang điện tích dương liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn (như F, O, N) trong một phân tử và một nguyên tử có độ âm điện lớn khác trong một phân tử khác.

Liên kết hydro mạnh hơn rất nhiều so với các lực tương tác van der Waals thường thấy giữa các phân tử. Nó tạo ra một lực hút đáng kể giữa các phân tử, làm tăng nhiệt độ sôi của chất lỏng.

So sánh HF và HCl
HF: Nguyên tử flo có độ âm điện lớn nhất trong bảng tuần hoàn. Liên kết H-F rất phân cực, tạo ra một phân tử HF mang một đầu dương (H) và một đầu âm (F). Do đó, các phân tử HF có thể tạo thành liên kết hydro với nhau rất mạnh. Để phá vỡ mạng lưới các liên kết hydro này và chuyển HF từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí, cần cung cấp một lượng năng lượng lớn, dẫn đến nhiệt độ sôi của HF cao.

HCl: Mặc dù liên kết H-Cl cũng phân cực, nhưng độ âm điện của clo nhỏ hơn nhiều so với flo. Vì vậy, liên kết hydro giữa các phân tử HCl yếu hơn nhiều so với HF. Để chuyển HCl từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí, cần ít năng lượng hơn, dẫn đến nhiệt độ sôi của HCl thấp hơn.

Hình vẽ minh họa:
Mở trong cửa sổ mới
vietjack.me
Liên kết hydro trong HF và HCl
Hình bên trái: Các phân tử HF tạo thành mạng lưới liên kết hydro chặt chẽ.
Hình bên phải: Các phân tử HCl chỉ có tương tác van der Waals yếu.
Kết luận:
Do sự có mặt của liên kết hydro mạnh giữa các phân tử HF, nhiệt độ sôi của HF cao hơn đáng kể so với HCl. Liên kết hydro tạo ra một lực hút mạnh mẽ giữa các phân tử HF, làm tăng năng lượng cần thiết để phá vỡ các liên kết này và chuyển HF từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí.

Tóm lại:

Timi · Answer

Để giải thích tại sao nhiệt độ sôi của HF (19,5°C) cao hơn đáng kể so với nhiệt độ sôi của HCl (-85,1°C), chúng ta cần xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi của các phân tử này, đặc biệt là liên quan đến lực tương tác giữa các phân tử.

### Giải thích:

1. **Liên kết hydro**: HF có khả năng tạo ra liên kết hydro do sự hiện diện của nguyên tử fluor (F) có độ điện âm cao. Liên kết hydro là một loại lực tương tác mạnh giữa các phân tử, xảy ra khi một nguyên tử hydro liên kết với một nguyên tử có độ điện âm cao (như F, O, hoặc N) và tương tác với một nguyên tử điện âm khác trong phân tử khác. Trong trường hợp của HF, mỗi phân tử có thể tạo ra liên kết hydro với các phân tử HF khác, dẫn đến việc tăng cường lực tương tác giữa các phân tử.

2. **Lực tương tác giữa các phân tử**: HCl, mặc dù cũng có lực tương tác Van der Waals, nhưng không có khả năng tạo ra liên kết hydro như HF. Do đó, lực tương tác giữa các phân tử HCl yếu hơn nhiều so với lực tương tác giữa các phân tử HF.

### Hình vẽ minh họa:

```
HF: H - F
      |
      H - F
      |
      H - F
```

Trong hình vẽ trên, các liên kết hydro giữa các phân tử HF được thể hiện bằng các đường chấm (---). Các phân tử HF có thể tạo ra nhiều liên kết hydro, làm cho chúng khó bay hơi hơn, dẫn đến nhiệt độ sôi cao hơn.

Ngược lại, HCl không có khả năng tạo ra liên kết hydro mạnh mẽ như HF, do đó nhiệt độ sôi của HCl thấp hơn nhiều.

### Kết luận:

Vì lý do trên, nhiệt độ sôi của HF cao hơn nhiệt độ sôi của HCl.

**Đáp án**: Nhiệt độ sôi của HF cao hơn HCl do HF có khả năng tạo ra liên kết hydro mạnh mẽ, trong khi HCl chỉ có lực tương tác Van der Waals yếu hơn.