3. Bài 10. Liên kết cộng hóa trị

Trong phân tử ammonia (NH₃), số cặp electron chung giữa nguyên tử nitrogen và các nguyên tử hydrogen là 

A. 3.                           

B. 2.                           

C. 1.                           

D. 4.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

- Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng

- Bước 3: Viết công thức electron của phân tử

Lời giải chi tiết:

Biết nguyên tử chlorine có 7 electron hoá trị, công thức electron của phân tử chlorine là

Phương pháp giải:

Từ số electron hóa trị, viết công thức electron

Lời giải chi tiết:

Chất nào sau đây không có liên kết cộng hoá trị phân cực?

A. O₂.             

B. CO₂.                       

C. NH₃.                      

D. HCl.

Phương pháp giải:

Dựa vào hiệu độ âm điện:

- Các phân tử chỉ gồm 2 nguyên tử của 1 nguyên tố có liên kết cộng hóa trị không phân cực. Ví dụ như: H₂, Cl₂, O₂,…

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: A

Chất vừa có liên kết cộng hoá trị phân cực, vừa có liên kết cộng hoá trị không phân cực là

A. CO₂.                      

B. H₂O.                      

C. NH₃.                      

D. C₂F₆.

Phương pháp giải:

Dựa vào hiệu độ âm điện:

Lời giải chi tiết:

=> Đáp án: D

Liên kết nào dưới đây là liên kết cộng hoá trị không phân cực?

A. Na-O.                    

B. O-H.                      

C. Na-C.                     

D. C-H.

Phương pháp giải:

Dựa vào hiệu độ âm điện:

Lời giải chi tiết:

=> Đáp án: D

Lực kéo electron về phía nguyên tử nitrogen mạnh nhất ở liên kết nào dưới đây?

A. N-H.                      

B. N-F.                       

C. N-Cl.                     

D. N-Br.

Phương pháp giải:

Dựa vào lực kéo electron về phía một nguyên tử mạnh nhất khi nguyên tử đó liên kết với nguyên tử có độ âm điện nhỏ nhất

Lời giải chi tiết:

=> Đáp án: A vì nguyên tử hydrogen có độ âm điện nhỏ nhất trong 4 nguyên tử mà nitrogen liên kết nên lực kéo electron về phía nguyên tử nitrogen mạnh nhất ở liên kết N-H

Liên kết nào trong các liên kết sau là phân cực nhất?

A. C-H.                      

B. C-F.                       

C. C-Cl.                      

D. C-Br.

Phương pháp giải:

Dựa vào: Một liên kết phân cực càng mạnh khi hiệu độ âm điện giữa liên kết càng lớn

Lời giải chi tiết:

- Do ở các liên kết đều chứa nguyên tử carbon nên để liên kết phân cực nhất thì nguyên tố còn lại carbon liên kết phải có độ âm điện lớn nhất

=> Đáp án: B

Hợp chất nào sau đây chứa cả liên kết cộng hoá trị và liên kết ion?

A. CH₂O.                    

B. CH₄.                       

C. Na₂O.                     

D. KOH.

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

=> Đáp án: D

Các liên kết trong phân tử nitrogen được tạo thành do sự xen phủ của

A. các orbital s với nhau.

B. 2 orbital s và 1 orbital p với nhau.

C. 1 orbital s và 2 orbital p với nhau.

D. 3 orbital p giống nhau về hình dạng và kích thước, chỉ khác nhau về sự định hướng trong không gian.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Viết cấu hình electron của nguyên tử nitrogen

- Bước 2: Viết cấu hình electron lớp ngoài cùng theo ô lượng tử

- Bước 3: Xác định các electron độc thân sẽ tham gia xen phủ thuộc orbital nào

Lời giải chi tiết:

Điều nào sau đây sai khi nói về tính chất của hợp chất cộng hoá trị?

A. Các hợp chất cộng hoá trị có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp hơn các hợp chất ion.

B. Các hợp chất cộng hoá trị có thể ở thể rắn, lỏng hoặc khí trong điều kiện thường.

C. Các hợp chất cộng hoá trị đều dẫn điện tốt.

D. Các hợp chất cộng hoá trị không phân cực tan được trong dung môi không phân cực.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của hợp chất cộng hóa trị:

- Hợp chất cộng hóa trị có thể tồn tại ở cả 3 thể rắn, lỏng và khí

- Các hợp chất cộng hóa trị có cực tan trong dung môi có cực và các hợp chất cộng hóa trị không cực tan trong dung môi không cực

- Các hợp chất cộng hoá trị có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp hơn các hợp chất ion

- Các hợp chất cộng hóa trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng thái

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: C

Đặt độ dài các liên kết N – N, N = N và N ≡ N lần lượt là lại I₁; I₂ và I₃. Thứ tự tăng dần độ dài các liên kết là

A. I₁; I₂; I₃.                 

B. I₁; I₃; I₂.                 

C. I₂; I₁; I₃.                 

D. I₃; I₂; I₁.

Phương pháp giải:

Dựa vào mối liên hệ giữa độ dài liên kết và độ bền của phân tử: Độ bền của liên kết tăng khi độ dài của liên kết giảm và ngược lại

Lời giải chi tiết:

- Giữa 2 nguyên tử chứa càng nhiều liên kết thì độ bền của phân tử đó càng lớn => Sắp xếp về độ bền theo thứ tự giảm dần: Liên kết ba > Liên kết đôi > Liên kết đơn

- Phân tử càng bền thì độ dài liên kết càng ngắn => Sắp xếp về độ dài theo thứ tự tăng dần: Liên kết ba < Liên kết đôi < Liên kết đơn

=> Đáp án: D

Phát biểu nào sau đây đúng với độ bền của một liên kết?

A. Khi nhiều liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử, độ bền của liên kết sẽ giảm.

B. Độ bền của liên kết tăng khi độ dài của liên kết tăng.

C. Độ bền của liên kết tăng khi độ dài của liên kết giảm.

D. Độ bền của liên kết không phụ thuộc vào độ dài liên kết.

Phương pháp giải:

Dựa vào mối liên hệ giữa độ dài liên kết và độ bền của phân tử: Độ bền của liên kết tăng khi độ dài của liên kết giảm và ngược lại

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: C

Ammonia (NH₃) khan (nguyên chất) được bơm vào đất ở dạng khí, là nguồn phân đạm phổ biến ở Bắc Mỹ do giá thành và tuổi thọ tương đối lâu trong đất so với các dạng phân đạm khác. Do tính ổn định của ammonia khan trên đất lạnh, nông dân trồng ngô thường bón ammonia khan vào mùa thu để bắt đầu hoạt động gieo trồng vào mùa xuân. Giải thích sự tạo thành liên kết trong phân tử ammonia.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

- Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng

- Bước 3: Viết công thức electron của phân tử

Lời giải chi tiết:

Viết công thức electron, công thức Lewis và công thức cấu tạo của:

a) H₂O.                       

b) NH₃.                       

c) CO₂.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

- Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng

- Bước 3: Viết công thức electron của phân tử => công thức Lewis => công thức cấu tạo

Lời giải chi tiết:

Ozone (O₃) là một loại khi có tính oxi hoá mạnh, phân tử gồm ba nguyên tử oxygen. Ozone xuất hiện ở tầng đối lưu và tầng binh lưu của khí quyển. Tuy thuộc vào vị trí của ozone trong các tầng trên mà nó ảnh hưởng đến sự sống trên Trái Đất theo các cách tốt, xấu khác nhau. Phân tử ozone có sự hiện diện liên kết cho – nhận. Viết công thức Lewis và công thức cấu tạo của ozone.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

- Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng

- Bước 3: Viết công thức electron của phân tử => công thức Lewis => công thức cấu tạo

Lời giải chi tiết:

Ammonium (NH₄⁺) là chất thải của quá trình trao đổi chất ở động vật. Với cá và động vật không xương sống dưới nước, ion ammonium được bài tiết trực tiếp vào nước. Ở động vật có vú, cá mập và động vật lưỡng cư, ion ammonium được chuyển đổi trong chu trình urea thành urea (NH₂)₂CO. Ở chim, bò sát và ốc trên cạn, ion ammonium được chuyển hoá thành uric acid. Ion ammonium là nguồn cung cấp nitrogen quan trọng cho nhiều loài thực vật. Trình bày liên kết cho - nhận trong ion ammonium.

Phương pháp giải:

- Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

- Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng

- Bước 3: Viết công thức electron của phân tử " công thức Lewis

- Bước 4: Viết sự hình thành liên kết cho - nhận trong ion ammonium từ ammonia và proton (H⁺)

Lời giải chi tiết:

Nhận xét điểm giống nhau và khác nhau giữa liên kết ion và liên kết cộng hóa trị. Cho ví dụ.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Giống nhau: dựa theo quy tắc octet

- Khác nhau:

Lời giải chi tiết:

- Giống nhau: Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị đều dựa trên quy tắc octet, các nguyên tử trong phân tử đều đạt được cơ cấu bền vững của khí hiếm gần nhất

            Ví dụ:

+ Xét liên kết ion giữa sodium và chlorine:

Na -> Na⁺ + 1e

Cl + 1e -> Cl^-

Na⁺ + Cl^- -> NaCl

+ Xét liên kết cộng hóa trị giữa 2 nguyên tử chlorine: Cl - Cl

=> Trong các phân tử trên, các nguyên tử sodium và chlorine đều đạt được cơ cấu bền vững của khí hiếm neon và argon

- Khác nhau:

Hydrogen sulfide (H₂S) là một chất khí không màu, mùi trứng thối, độc. Theo tài liệu của Cơ quan Quản lí an toàn và sức khỏe nghề nghiệp Hoa Kì, nồng độ H₂S khoảng 100 ppm gây kích thích màng phổi. Nồng độ khoảng 400 – 700 ppm, H₂S gây nguy hiểm đến tính mạng chỉ trong 30 phút. Nồng độ trên 800 ppm gây mất ý thức và nguy cơ làm tử vong ngay lập tức.

a) Viết công thức Lewis và công thức cấu tạo của H₂S.

b) Em hiểu thế nào về nồng độ ppm của H₂S trong không khí?

c) Một gian phòng trống (25°C; 1 bar) có kích thước 3 m x 4 m x 6m bị nhiễm 10 gam khí H₂S. Tính nồng độ ppm của H₂S trong gian phòng trên. Đánh giá mức độ độc hại của H₂S trong trường hợp này. Cho biết 1 mol khi ở 25°C và 1 bar có thể tích 24,79 L.

Phương pháp giải:

a) - Bước 1: Viết cấu hình electron của các nguyên tử

- Bước 2: Xác định số electron lớp ngoài cùng

- Bước 3: Viết công thức Lewis => công thức cấu tạo

b) Nồng độ ppm có nghĩa là thành phần phần triệu

c) - Tính thể tích gian phòng

- Tính thể tích 10 gam H₂S

- Tính nồng độ ppm của H₂S

Lời giải chi tiết:

Vẽ sơ đồ biểu diễn sự xen phủ giữa orbital 1s của nguyên tử hydrogen và orbital 3p của nguyên tử chlorine trong sự hình thành liên kết ở trong phân tử hydrogen chloride (HCl).

Phương pháp giải:

Dựa vào sự xen phủ AO 1s của nguyên tử hydrogen và AO 2p của nguyên tử fluorine trang 63 SGK Hóa học 10 - Chân trời sáng tạo

Lời giải chi tiết:

Sơ đồ biểu diễn sự xen phủ giữa orbital 1s của nguyên tử hydrogen và orbital 3p của nguyên tử chlorine trong sự hình thành liên kết ở trong phân tử hydrogen chloride (HCl):

Nhận xét mối tương quan giữa độ dài liên kết và năng lượng liên kết dựa theo kết quả bảng sau

Phương pháp giải:

Dựa vào số liệu có trong bảng để đưa ra kết luận: Độ dài liên kết và năng lượng liên kết tỉ lệ nghịch với nhau

Lời giải chi tiết:

- Dựa vào bảng số liệu ta thấy, độ dài liên kết giảm thì năng lượng liên kết tăng

=> Độ dài liên kết và năng lượng liên kết tỉ lệ nghịch với nhau

Giải thích vì sao độ âm điện của nitrogen là 3,04 xấp xỉ với độ âm điện của chlorine là 3,16 nhưng ở điều kiện thường, nitrogen kém hoạt động hơn nhiều so với chlorine.

Phương pháp giải:

- Viết công thức cấu tạo của N₂ và Cl₂

- Nhận xét về liên kết giữa các nguyên tử thuộc dạng liên kết nào? (Liên kết đơn, đôi hay ba?)

Lời giải chi tiết:

Dưới đây là biểu đồ tương tác của hai nguyên tử hydrogen ở thể khí so với khoảng cách hạt nhân giữa chúng:

Cho biết năng lượng liên kết của phân tử hydrogen (H2) và độ dài liên kết H-H là bao nhiêu? Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào:

- Độ dài liên kết và năng lượng liên kết tỉ lệ nghịch với nhau

- Độ bền của liên kết tăng khi độ dài của liên kết tỉ lệ nghịch với nhau

=> Độ bền của liên kết tỉ lệ thuận với năng lượng liên kết

Lời giải chi tiết:

- Do độ bền của liên kết tỉ lệ thuận với năng lượng liên kết => năng lượng liên kết càng cao thì liên kết càng bền (Lưu ý năng lượng liên kết luôn có giá trị dương)

- Qua biểu đồ trên ta thấy, năng lượng liên kết đạt giá trị tối đa tại 432 kJ/mol và khoảng cách ro tại mức năng lượng liên kết chính là độ dài liên kết H-H

=> Vậy phân tử H₂ có năng lượng liên kết là 432kJ/mol và có độ dài liên kết H-H là 74 pm

Sodium chloride tan được trong nước hay trong dầu hoả? Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào:

- Chất phân cực thì tan trong dung môi phân cực

- Chất không phân cực thì tan trong dung môi không phân cực

Lời giải chi tiết:

- NaCl là hợp chất ion nên đây là một chất phân cực

- H₂O là chất phân cực, dầu hỏa là chất không phân cực

=> NaCl tan trong nước và không tan trong dầu hỏa

Vì sao benzene (C₆H₆) không tan trong nước nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như tetrachloromethane (CCl₄), hexane (C₆H₁₄),...?

Phương pháp giải:

Dựa vào:

- Chất phân cực thì tan trong dung môi phân cực

- Chất không phân cực thì tan trong dung môi không phân cực

Lời giải chi tiết:

- Benzene (C₆H₆) là chất không phân cực

- H₂O là chất phân cực

- Các dung môi hữu cơ như tetrachloromethane (CCl₄), hexane (C₆H₁₄) là các chất không phân cực

=> Vì vậy benzene không tan trong nước nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như tetrachloromethane (CCl₄), hexane (C₆H₁₄),...

Biết phân tử BF3 có cấu trúc phẳng, phân tử CCl4, có cấu trúc hình tứ diện đều. Hãy cho biết có bao nhiêu phân tử phân cực và không phân cực trong hình dưới đây? Giải thích.

Phương pháp giải:

- Phân tử phân cực là phân tử có tổng tất cả các moment lưỡng cực trong phân tử khác không

- Phân tử không phân cực là phân tử có tổng tất cả các moment lưỡng cực trong phân tử bằng không

Lời giải chi tiết:

- Các phân tử HCl, NH₃, CH₃Cl đều là các phân tử phân cực, do tổng moment lưỡng cực không triệt tiêu

- Các phân tử BF₃ và CCl₄ đều là các phân tử không phân cực, do tổng moment lưỡng cực bị triệu tiêu

a) Ở 25°C và 0,99 atm, khả năng tan của carbon dioxide (CO2) trong nước là 1,45 gam/L, kém hơn nhiều so với sulfur dioxide (SO2) là 94 gam/L. Giải thích nguyên nhân sự khác biệt. 

b) Nhận xét độ tan của carbon dioxide trong nước theo nhiệt độ dựa trên đồ thị sau.

c) Nước giải khát có gas là gì? Vì sao người ta thường ướp lạnh các loại nước giải khát có gas trước khi sử dụng? 

d) Vì sao trong những ngày hè nóng bức, cá thường phải ngoi lên mặt nước để thở, trong khi vào mùa lạnh, điều này không xảy ra?

Phương pháp giải:

a) Dựa vào dạng hình học của phân tử CO₂ và SO₂

b) Dựa vào đồ thị để rút ra nhận xét: độ tan của CO₂ trong nước giảm khi nhiệt độ tăng

c) Nước giải khát có gas là nước giải khát được thêm khí CO₂. Dựa vào câu b để giải thích vì sao người ta thường ướp lạnh các loại nước giải khát có gas trước khi sử dụng?

d) Dựa vào khả năng tan trong nước của oxygen

Lời giải chi tiết: