Bài 12. Liên kết cộng hóa trị trang 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63 Hóa 10 Kết nối tri thức
Nguyên tử hydrogen và chlorine dễ dàng kết hợp để tạo thành phân tử hydrogen chloride (HCl) Lắp ráp mô hình một số phân tử 1. Viết công thức electron, công thức cấu tạo và công thức Lewis của các phân tử:
CH tr 55 MĐ
|
Nguyên tử hydrogen và chlorine dễ dàng kết hợp để tạo thành phân tử hydrogen chloride (HCl), liên kết trong trường hợp này có gì khác so với liên kết ion trong phân tử sodium chloride (NaCl)? |
Phương pháp giải:
- Liên kết trong phân tử HCl là liên kết cộng hóa trị.
- Liên kết trong phân tử NaCl là liên kết ion.
Lời giải chi tiết:
- Nguyên tử H có 1 electron lớp ngoài cùng, cần 1 electron để đạt cấu hình bền giống He. Nguyên tử Cl có 7 electron lớp ngoài cùng, cũng cần 1 electron để đạt cấu hình bền giống Ne.
=> H và Cl khi liên kết với nhau có xu hướng góp chung electron để xung quanh mỗi nguyên tử đều có số electron đạt cấu hình bền của khí hiếm tạo liên kết cộng hóa trị.
- Trong phân tử NaCl có ion sodium mang điện tích dương, ion chlorine mang điện tích âm nên hình thành liên kết ion.
Vậy liên kết trong phân tử HCl là liên kết cộng hóa trị còn liên kết trong phân tử NaCl là liên kết ion.
CH tr 58 HĐ
|
Lắp ráp mô hình một số phân tử Chuẩn bị: Bộ lắp ráp mô hình các phân tử CH4, C2H4, C2H2, C2H5OH, CH3COOH. Tiến hành: - Chọn hình cầu có màu sắc khác nhau đại diện cho nguyên tử C O, H. - Lắp các hình cầu và que nối theo mẫu (Hình 12.8).
Quan sát mô hình và cho biết số liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba trong mỗi phân tử. |
Phương pháp giải:
- Liên kết đơn trong hợp chất cộng hóa trị được biểu diễn bằng một gạch nối ( 1 que nối trong mô hình).
- Liên kết đôi trong hợp chất cộng hóa trị được biểu diễn bằng hai gạch nối ( 2 que nối trong mô hình).
- Liên kết ba trong hợp chất cộng hóa trị được biểu diễn bằng ba gạch nối ( 3 que nối trong mô hình).
Lời giải chi tiết:
- Trong phân tử ethylene (C2H4) có 4 liên kết đơn C – H và 1 liên kết đôi C = C
- Trong phân tử ethylene (C2H2) có 2 liên kết đơn C – H và 1 liên kết ba C C
- Trong phân tử ethanol (C2H5OH) có 8 liên kết đơn gồm 5 liên kết C – H, 1 liên kết C – C , 1 liên kết C – O, 1 liên kết O – H
- Trong phân tử ethanoic acid (CH3COOH) có 6 liên kết đơn C – H và 1 liên kết đôi C = O. Trong đó 6 liên kết đôi gồm 3 liên kết C – H , 1 liên kết C – C, 1 liên kết C – O và 1 liên kết O – H.
CH tr 58 CH
|
1. Viết công thức electron, công thức cấu tạo và công thức Lewis của các phân tử: a) Bromine (Br2). b) Hydrogen sulfide (H2S). c) Methane (CH4). d) Ammonia (NH3). e) Ethene ( C2H4). g) Ethyne (C2H2). |
Phương pháp giải:
- Khi hai nguyên tử phi kim kết hợp với nhau tạo thành phân tử, chúng sẽ góp một hoặc nhiều elctron để tạo thành các cặp electron dùng chung => thu được công thức electron
- Từ công thức electron, thay một cặp electron dùng chung bằng một gạch nối thì thu được công thức Lewis (Li – uýt).
- Công thức cấu tạo chỉ còn các liên kết biểu diễn dưới dạng gạch nối, không còn electron.
Lời giải chi tiết:
a) Bromine (Br2).
Phân tử Bromine: Nguyên tử bromine có 7 electron hóa trị, hai nguyên tử bromine liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử bromine đóng góp 1 electron tạo thành cặp electron dùng chung.
b) Hydrogen sulfide (H2S).
d) Ammonia (NH3)
e) Ethene (C2H4)
g) Ethyne (C2H2)
Ch tr 59 CH
|
2. Dựa vào giá trị độ âm điện trong Bảng 6.2, dự đoán loại liên kết ( liên kết cộng hóa trị phân cực, liên kết cộng hóa trị không phân cực, liên kết ion) trong các phân tử MgCl2, AlCl3, HBr, O2, H2, NH3. |
Phương pháp giải:
Dựa vào hiệu độ âm điện của các nguyên tử, dự đoán loại liên kết
Lời giải chi tiết:
- Trong phân tử MgCl2, hiệu độ âm điện của Cl và Mg là: 3,16 – 1,31 = 1,85 > 1,7. Vì vậy, liên kết giữa Mg và Cl là liên kết ion.
- Trong phân tử AlCl3, hiệu độ âm điện của Cl và Al là: 3,16 – 1,61 = 1,85 >1,7. Vì vậy, liên kết giữa Al và Cl là liên kết ion.
- Trong phân tử HBr, hiệu độ âm điện của Br và H là: 2,96 – 2,2 = 0,76. Vì vậy, liên kết giữa H và Br là liên kết cộng hóa trị phân cực.
- Trong phân tử O2, hiệu độ âm điện của O và O là: 3,44 - 3,44= 0. Vì vậy, liên kết giữa O và O là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
- Trong phân tử H2, hiệu độ âm điện của H và H là: 2,2 – 2,2 = 0. Vì vậy, liên kết giữa H và H là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
- Trong phân tử NH3, hiệu độ âm điện của N và H là: 3,04 – 2,2 = 1,04. Vì vậy, liên kết giữa Mg và Cl là liên kết cộng hóa trị phân cực.
CH tr 61 CH
|
3. Sự hình thành liên kết σ và liên kết п khác nhau như thế nào? |
Phương pháp giải:
- Trong các trường hợp xen phủ, các orbital sẽ xen phủ với nhau theo trục liên kết. Sự xen phủ như thế gọi là xen phủ trục, tạo ra liên kết .
- Sự xen phủ, trong đó trục của các orbital tham gia liên kết song song với nhau và vuông góc với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết, được gọi là xen phủ bên, tạo ra liên kết
Lời giải chi tiết:
a) Liên kết σ
- Liên kết σ được hình thành do sự xen phủ giữa hai obitan hóa trị của hai nguyên tử tham gia liên kết dọc theo trục liên kết.
- Tính chất của liên kết σ là đối xứng qua trục liên kết, các nguyên tử tham gia liên kết quay quanh trục liên kết. Liên kết σ bền hơn các loại liên kết khác.
b) Liên kết π
- Liên kết π là liên kết được hình thành do sự xen phủ giữa hai obitan hóa trị của 2 nguyên tử tham gia liên kết ở hai bên trục liên kết (xen phủ bên).
- Tính chất của liên kết π là không có tính đối xứng trục, nên hai nguyên tử tham gia liên kết không có khả năng quay quanh trục liên kết và kém bền hơn các liên kết khác.
CH tr 61 CH
|
4. Số liên kết σ và п có trong phân tử C2H4 lần lượt là A. 4 và 0. B. 2 và 0. C. 1 và 1. D. 5 và 1. |
Phương pháp giải:
Liên kết đơn là liên kết .
Liên kết đôi gồm 1 liên kết và 1 liên kết
Lời giải chi tiết:
Trong phân tử C2H4, có 4 liên đơn kết C – H và 1 liên kết đôi C = C. Vì thế, số liên kết và có trong phân tử C2H4 lần lượt là 5 và 1.
=> Đáp án D.
CH tr 62 CH
|
5. Năng lượng liên kết là gì? Năng lượng liên kết của phân tử Cl2 là 243 kJ/mol cho biết điều gì? |
Phương pháp giải:
Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để phá vỡ một liên kết hóa học.
Lời giải chi tiết:
- Để phá vỡ 1 mol liên kết Cl – Cl thành các nguyên tử H và Cl ( ở thể khí) cần năng lượng là 243 kJ, nên năng lượng liên kết Cl – Cl là Eb = 243 kJ/mol.
CH tr 62 CH
|
6. Dựa vào giá trị năng lượng liên kết ở bảng 12.2, hãy chọ phương án đúng khi so sánh độ bền liên kết giữa Cl2, Br2 và I2. A. I2 > Br2 > Cl2. B. Br2 > Cl2 > I2. C. Cl2 > Br2 > I2. D. Cl2 > I2 > Br2. |
Phương pháp giải:
Năng lượng liên kết đặc trưng cho độ bền của liên kết. Năng lượng liên kết càng lớn thì liên kết càng bền và phân tử càng khó bị phân hủy.
Lời giải chi tiết:
Năng lượng càng lớn thì liên kết đó càng bền.
=> Đáp án C.
Lý thuyết: Liên kết cộng hóa trị
I. Sự tạo thành liên kết cộng hóa trị
- Nguyên tử phi kim có lớp electron hóa trị gần bão hòa và có xu hướng nhận thêm electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm
=> Khi 2 nguyên tử phi kim liên kết với nhau, chúng sẽ góp 1 hoặc nhiều electron để tạo thành electron dùng chung
=> Cặp electron dùng chung tạo ra liên kết cộng hóa trị giữa hai nguyên tử
- Cặp electron dùng chung giữa 2 nguyên tử có thể được tạo thành theo 2 kiểu khác nhau:
+ Mỗi nguyên tử góp 1 hay nhiều electron để tạo thành các cặp electron dùng chung
+ Các cặp electron dùng chung chỉ do một nguyên tử đóng góp, liên kết giữa 1 nguyên tử là liên kết cộng hóa trị kiểu cho – nhận
1. Sự tạo thành phân tử có liên kết đơn
Ví dụ: Phân tử chlorine: mỗi nguyên tử chlorine có 7 electron hóa trị, 2 nguyên tử chlorine liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử chlorine góp 1 electron
=> 1 cặp electron dùng chung
- Thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối => Liên kết đơn
Ví dụ: Phân tử hydrogen chloride: Nguyên tử hydrogen liên kết với nguyên tử chlorine bằng cách mỗi nguyên tử góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung trong phân tử HCl
=> Giữa 2 nguyên tử H và Cl có 1 cặp electron dùng chung => Liên kết đơn
Ví dụ: Liên kết cho - nhận
- Phân tử NH3, lớp ngoài cùng của nguyên tử N có 5 electron, trong đó có cặp electron chưa liên kết
=> Ion H+ có orbital trống, không có electron
=> Khi phân tử NH3 kết hợp với H+, nguyên tử N đóng góp cặp electron chưa liên kết để tạo liên kết với H+ tạo thành NH4+
=> Liên kết cho – nhận được hình thành
=> Nguyên tử N là nguyên tử cho, ion H+ là nguyên tử nhận
2. Sự tạo thành phân tử có liên kết đôi
Ví dụ: Phân tử oxygen: Mỗi nguyên tử oxygen có 6 electron hóa trị, 2 nguyên tử oxygen liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử đóng góp 2 electron, tạo thành 2 cặp electron dùng chung
=> Giữa 2 nguyên tử oxygen có 2 cặp electron dùng chung => Liên kết đôi
3. Sự tạo thành phân tử có liên kết ba
Ví dụ: Phân tử nitrogen: Nguyên tử nitrogen có 5 electron hóa trị, 2 nguyên tử nitrogen liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử nitrogen đóng góp 3 electron, tạo thành 3 cặp electron dùng chung
=> Giữa 2 nguyên tử nitrogen có 3 cặp electron dùng chung => Liên kết ba
II. Độ âm điện và liên kết hóa học
Ví dụ:
- Trong phân tử HCl, hiệu độ âm điện của Cl và H: 3,16 – 2,20 = 0.96
=> Liên kết cộng hóa trị phân cực
- Trong phân tử NaCl, hiệu độ âm điện của Cl và Na: 3,16 – 0,93 = 2,23
=> Liên kết ion
III. Mô tả liên kết cộng hóa trị bằng sự xen phủ các orbital nguyên tử
1. Sự xen phủ các orbital nguyên tử tạo liên kết σ
- Sự xen phủ s – s
- Sự xen phủ s – p
- Sự xen phủ p – p
2. Sự xen phủ các orbital nguyên tử tạo lên liên kết п
IV. Năng lượng liên kết cộng hóa trị
- Khái niệm: Năng lượng liên kết (Eb) là năng lượng cần thiết để phá vỡ một liên kết hóa học trong phân tử ở thể khí thành các nguyên tử ở thể khí
- Đơn vị: kJ/mol
Ví dụ: Để phá vỡ 1 mol liên kết H-Cl thành các nguyên tử H và Cl (ở thể khí) theo phương trình
HCl(g) → H(g) + Cl(g)
Cần năng lượng là 432 kJ, nên năng lượng liên kết H-Cl là Eb = 432 kJ/mol
=> Năng lượng liên kết càng lơn thì liên kết càng bền và phân tử càng khó bị phân hủy (đặc trưng cho độ bền của liên kết)
Bình luận
Chia sẻ
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Hóa 10 - Kết nối tri thức - Xem ngay
Danh sách bình luận