CHUYÊN ĐỀ LỚP 10 ĐỂ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN QUỐC GIA: NĂNG LƯỢNG HOẠT HOÁ, HẰNG SỐ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG, LIÊN KẾT HOÁ HỌC

CÁC DẠNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG ĐỘI TUYỂN THI QUỐC GIA
1. DẠNG 1: NĂNG LƯỢNG HOẠT HOÁ, HẰNG SỐ TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG, LIÊN KẾT HOÁ HỌC.
Câu II (3,0 Điểm) lớp 10 chuyên Vĩnh Phúc
Phân tích một chất rắn X chứa: N, B, F, H cho kết quả theo phần trăm khối lượng: 16,51% nitơ; 12,74% bo;
3,54% hiđro và 67,21% flo.
Biết rằng X là sản phẩm thu được khi trộn hai chất khí Y và Z. Cả hai khí này đều tan được trong nước. Dung
dịch của khí Y cho mơi trường bazơ, cịn dung dịch của khí Z lại cho môi trường axit.
a) Cho biết công thức phân tử X, Y, Z và tên gọi của Y, Z.
b) Viết cơng thức lewis, dự đốn dạng hình học phân tử và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm
của X, Y và Z.
c) Cho biết dạng và số lượng liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong một phân tử chất X.
Câu II

a.

Nội dung

3,0Điểm

Có: (16,51/14): (12,74/10,8): (3,51/1) : (67,21/19) = 1 : 1: 3 : 3.

0,5

Công thức phân tử X: NBH3F3.
Theo dữ kiện bài ra thì Y phải có CTPT: NH3 - amoniac ;

0,25

Z có CTPT: BF3 - Boflorua.
CTPT

CT lewis

CT cấu trúc

0,25

Dạng hình

Trạng thái

học phân tử

lai hóa

Hai tứ diện
H F

lồng với

H:N:B:F

nhau. N,B là

H F

tâm của hai

NBH3F3.

0,5

B: sp3
N: sp3

tứ diện

b.

H
NH3

0,5

AX3E
Chóp tam

H :N:

giác

N : sp3

H
0,5

F
BF3

F : B

AX3

Tam giác
phẳng đều.

B: sp2

F
+ Sáu liên kết σ cộng hóa trị ( 3 liên kết H-N và 3 liên kết F -B)phân cực về phía 0,25
c.

N và F.
+ Một liên kết cho nhận cộng hóa trị phân cực về phía F.

0,25

Câu I.(3,0 Điểm) lớp 10 chuyên Vĩnh Phúc

1


1. Sự phá vỡ các liên kết Cl-Cl trong một mol clo đòi hỏi một năng lượng bằng 243 kJ (năng lượng
này có thể sử dụng dưới dạng quang năng). Hãy tính bước sóng của photon cần sử dụng để phá vỡ liên kết
Cl-Cl của phân tử Cl2
2. Tổng số electron trong một phân tử XY2 là 38. Tỉ lệ số khối cũng như tỷ lệ số nơtron của nguyên tử
nguyên tố Y so với nguyên tử nguyên tố X trong phân tử đều bằng 5,333.
a) Xác định nguyên tố X, Y
b) Viết cấu hình electron của mỗi nguyên tử; viết bộ bốn số lượng tử của electron cuối cùng trong cấu
hình electron của nguyên tử nguyên tố Y.
Câu I

Nội dung

3,0Điểm

Cl2 + h ν → 2Cl

0,25
c
243.103
−19
ε = hν = h =
= 4, 035.10 (J)
λ 6, 022.1023
0,25
-34
8
h.c
6,625.10 . 3.10
→ λ=
=
= 4,925.10−7 (m) = 492,5 (nm). 0,5
ε
4, 035.10−19

1

Gọi số khối, số hạt nơtron, số hạt proton, số hạt electron trong nguyên tử X, Y
lần lượt là:
Ax, Nx, Px, Ex và Ay, Ny, Py, Ey.
Từ đề bài có:

2.a

+ Tổng số electron trong 1 phân tử XY2: Ex + 2Ey = 38
+ Tỉ lệ số khối và số nơtron:

(1)

2Ay/Ax = 2Ny/Nx = 5,333 = 16/3
(2) -> 2Py/Px = 16/3

0,25
(2)

(3)

0,25
0,25
0,25

Giải hệ (1) , (3) được : Px = 6 X là cac bon

(C)

Py = 16 Y là lưu huỳnh

(S)

2.b

0,25

0,25

+ Cấu hình electron nguyên tử của

C : 1s2 2s2 2p2
S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

Bộ bốn số lượng tử elctron cuối cùng của nguyên tử S: n = 3; l= 1; m= -1; s =
-1/2.

0,25
0,25

+

Câu 8: (Tốc độ phản ứng, 2 điểm) lớp 10 chuyên Thái Bình
Phản ứng oxi hố ion I- bằng ClO- trong mơi trường kiềm diễn ra theo phương trình:
ClO- + I- → Cl- + IO- (a) và tuân theo định luật tốc độ thực nghiêm v = k[ClO-][I-][OH-]-1.
Cho rằng phản ứng (a) xảy ra theo cơ chế:
k1
ClO- + H2O ‡ˆ ˆˆk−ˆ†
ˆˆ HClO + OH- nhanh;
1
k2
I- + HClO 
→ HIO + Cl- chậm;

2

k3
ˆˆ H2O + IO- nhanh
OH- + HIO ‡ˆ ˆˆk−ˆ†
3

1. Cơ chế trên có phù hợp với động học thực nghiệm hay không?
2. Khi [I-]0 rất nhỏ so với [ClO-] o và [OH-]0 thì thời gian để nồng độ I - còn lại 6,25% so với lúc ban đầu se
gấp bao nhiêu lần thời gian cần thiết để 75% lượng I- ban đầu mất đi do phản ứng (a)
Hướng dẫn giải:
(1đ)1. Tốc độ của phản ứng đợc quyết định bởi giai đoạn chậm, nên:
v = k2[HClO][I-]
dựa vào cân bằng ở giai đoạn 1. tao có
k1 [HClO][OH - ]
=
k −1 [ClO - ][H 2O]

=> [HClO]=

k1 [H 2 O][ClO- ]
k −1
[OH - ]

Ta suy ra:
k1 [H 2 O][ClO - ][I − ]
v = k2
k −1
[OH - ]
H2O dung môi, lợng rất lớn nên nồng độ không đổi, suy ra [H2O] là hằng số
Đặt k = k2

k1
[H 2 O]
k −1

=> v = k[ClO-][I-][OH-]-1
=> cơ chế trên phù hợp với thực nghiệm
(1đ)2. Khi [I-]0 rất nhỏ so với [ClO-]o và [OH-]0 thì lúc đó có thể coi phản ứng là bậc 1 với [I-]
v = k’[I-]
ta có k’t = ln([I-]0/[I-])
[I-]/[I-]0 = 0,0625 => k’t1 = 2,772
[I-]/[I-]0 = 0,25=> k’t2 = 1,386
=> t1/t2 = 2
Câu 2: (Liên kết hóa học, 2 điểm) lớp 10 chuyên Thái Bình
1. X là ngun tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có
tổng 4 số lượng tử bằng 4,5.
a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử.
b) Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết cơng thức cấu tạo, dự đốn trạng thái lai hoá của nguyên tử
trung tâm trong phân tử XH3, oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X.
2. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I). Giải thích?
3


Hướng dẫn giải:
Câu 2:
(1đ)1.a/ Với hợp chất hidro có dạng XH3 nên X thuộc nhóm IIIA hoặc nhóm VA.
TH1: X thuộc nhóm IIIA, ta có sự phân bố e theo obitan:
Vậy e cuối cùng có: l=1, m=-1, ms = +1/2 . mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 4.
Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 (Ga)
TH2: X thuộc nhóm VA, ta có sự phân bố e theo obitan:
.

Vậy e cuối cùng có: l=1, m= 1, ms = +1/2 . mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 2. Cấu hình e nguyên tử: 1s2
2s22p3 (N).
b/ Ở đk thường XH3 là chất khí nên nguyên tố phù hợp là Nitơ. Công thức cấu tạo các hợp chất:
N
H

H

H

Nguyên tử N có trạng thái lai hóa sp3
Oxit cao nhất:
O

O
N

O

N
O

O

Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp2.
Hidroxit với hóa trị cao nhất:
O
H

O

N

Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp2.
(1đ)2/ Độ lớn góc liên kết XPX trong các phân tử PX3 biến đổi như sau: PF3 > PCl3 > PBr3 > PI3 .
Giải thích: do bán kính nguyên tử tăng dần từ F → I đồng thời độ âm điện giảm dần nên tương tác đẩy giữa
các nguyên tử halogen trong phân tử PX3 giảm dần từ PF3 → PI3. Nên PF3 có góc liên kết lớn nhất, PI3 có liên
kết bé nhất.
O

Câu 2: Liên kết hố học, hình học phân tử - Định luật tuần hoàn (2,5 điểm) ) lớp 10 chuyên Hạ LongQuảng Ninh
1. So sánh, có giải thích.
a. Độ lớn góc liên kết của các phân tử:
• CH4; NH3; H2O.
• H2O; H2S.
b. Nhiệt độ nóng chảy của các chất : NaCl; KCl; MgO
c. Nhiệt độ sôi của các chất : C2H5Cl; C2H5OH; CH3COOH
2. 137Ce tham gia phản ứng trong lị phản ứng hạt nhân, có chu kì bán hủy 30,2 năm. 137Ce là một trong
những đồng vị bị phát tán mạnh ở nhiều vùng của châu Âu sau tai nạn hạt nhân Trecnibun. Sau bao lâu lượng
chất độc này còn 1% kể từ lúc tai nạn xảy ra.

ĐÁP ÁN
4


1.
a. CH4 > NH3 > H2O
Giải thích:
H
|

C
N
H
O
H
|
H
H
H
H
H
H
Số cặp e chưa tham gia liên kết càng nhiều càng đẩy nhau, góc liên kết càng nhỏ.
b. H2O > H2S
Giải thích: Vì độ âm điện của O > S, độ âm điện của nguyên tử trung tâm càng lớn
se kéo mây của đôi e- liên kết về phía nó nhiều hơn làm tăng độ lớn góc liên kết.
c. So sánh nhiệt độ nóng chảy của các chất:
MgO > NaCl > KCl
Giải thích: bán kính ion K+ > Na+
Điện tích ion Mg2+ > Na+ và O2- > Cl(Năng lượng phân li tỉ lệ thuận với điện tích ion và tỉ lệ nghịch với bán kính ion)
2.
Áp dụng cơng thức:
1 N
2,3 N o
2,3 N o
lg
⇒ t=
lg
K = ln o =
t N

t
N
K
N
0,693
2,3T N o
⇒ t=
lg
Mà k =
T
0,693 N
2,3.30,2 N o 2,3.30,2
2,3.30,2.2
⇒ t=
lg
=
.lg100=
= 200,46
(năm)
0,693 N o
0,693
0,693
100
Vậy sau 200,46 năm thì lượng chất độc trên cịn 1% kể từ lúc tai nạn xảy ra.

0,5 đ

0,5 đ

0,5 đ

0,5 đ

0,5 đ

Câu 1. (2 điểm)) lớp 10 chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm- Quảng Nam
1. Cho các góc liên kết 100,30; 97,80;101,50; 1020 và các góc liên kết IPI; FPF; ClPCl; BrPBr. Hãy dựa vào độ
âm điện, gán trị số cho mỗi góc liên kết và giải thích?
2.Có thể viết cấu hình electron của Ni2+là:
Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8].
Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2].
Áp dụng phương pháp gần đúng Slater, tính năng lượng electron của Ni 2+ với mỗi cách viết trên (theo đơn vị
eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?
Đáp án
1. Các góc liên kết IPI > BrPBr > ClPCl> FPF tương ứng với các giá trị 1020 > 101,50 > 100,30> 97,80
Giải thích : khi độ âm điện của nguyên tử X( I, Br,Cl, F) tăng thì cặp e liên kết càng bị lệch về phía nguyên
tử X, tức là càng xa nguyên tố P nên lực đẩy giữa các cặp e liên kết giảm, làm góc liên kết giảm.
5


2.
Cách 1: Ni2+ [ Ar] 3d8
Hằng số chắn b1s= 0,3.1 = 0,3
nên E1s = -13,6.

Z∗
n

∗

2
= -13,6. (28 − 0,3) = -10435,144 (eV)
1

b2s= b2p = 7.0,35 + 2.0,85 = 4,15
E2s = E2p = -13,6.

(28 − 4,15)2
= - 1933,9965 (eV)
22

b3s = b3p = 7.0,35 + 8.0,85 + 2.1 = 11,25
E3s = E3p = -13,6.

(28 −11,25)2
= - 423,961 (eV)
32

b3d = 7.0,35 + 18.1 = 20,45
E3d = -13,6.

(28 − 20,45)2
= - 86,1371( eV)
32

Vậy ENi2+ = 2E1s + 8 E2s + 8E3s + 8E3d = - 40423,045 (eV)
Cách 2: Ni2+ [ Ar] 3d64s2
Tính hằng số chắn và năng lượng của 1s, 2s 2p, 3s 3p cho kết quả giống cách 1
b3d = 5.0,35 + 18.1 = 19,75
E3d = -13,6.

(28 −19,75)2
= -102,85 (eV)
32

b4s = 1.0,35 + 14.0,85 + 10.1 = 22,25
E4s = -13,6.

(28 − 22,25)2
= -32,845 (eV)
3,72

Vậy ENi2+ = 2E1s + 8 E2s + 8E3s + 6E3d + 2E4s = - 40416,738 (eV)
So sánh 2 giá trị ENi2+ trên thấy giá trị E ở cách 1 nhỏ hơn, do vậy ứng với trạng thái bền hơn và cấu hình e ở
cách 1 phù hợp với thực tế hơn.
Câu V(2đ). lớp 10 chuyên Hưng Yên
Tại 25oC phản ứng bậc một sau có hằng số tốc độ k = 1,8.10-5 s-1:
2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)
Phản ứng trên xảy ra trong bình kín có thể tích 20,0 L khơng đổi. Ban đầu lượng N 2O5 cho vừa đầy bình. Tại
thời điểm khảo sát, áp suất riêng của N2O5 là 0,070 atm. Giả thiết các khí đều là khí lí tưởng.
(a) Tính tốc độ: (i) tiêu thụ N2O5; (ii) hình thành NO2; O2.
(b) Tính số phân tử N2O5 đã bị phân tích sau 30 giây.
Hướng dẫn giải:
a.
pi V = ni RT
6


n N 2O 5

Pi
0,07
=
= 2,8646.10 −3 (mol.l -1)
V
RT 0,082 × 298
-1 -1
−5
−3
−8
⇒ v = k.C N 2O5 = 1,8.10 × 2,8646.10 = 5,16.10 mol.l .s .
⇒ C N 2O5 =

=

Từ phương trình: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)
dC O 2
1 dC N 2O5
1 dC NO 2
⇒v=− ×
=+ ×
=+
2
dt
4
dt
dt
-8
-8
-1 -1

nên vtiêu thụ (N2O5) = −2v = −2 × 5,16.10 = −10,32.10 mol.l .s
vhình thành (NO2) = 4v = 4 × 5,16.10-8 = 20,64.10-8 mol.l-1.s-1
vhình thành (O2) = v = 5,16.10-8 mol.l-1.s-1
(b) Số phân tử N2O5 đã bị phân hủy = vtiêu thụ (N2O5) × Vbình × t × No(số avogadrro)
= 10,32.10-8 × 20,0 × 30 × 6,023.1023 ≈ 3,7.1019 phân tử
Câu III(1đ) lớp 10 chuyên Hưng Yên
1. Xét các phân tử POX3
a) Các phân tử POF3 và POCl3 có cấu hình hình học như thế nào?
b) Góc liên kết XPX trong phân tử nào lớn hơn?
Cho biết: ZP = 15; ZAs = 33; ZO = 8; ZF = 9; ZCl = 17; ZB = 5; ZN = 7; ZSi = 14; ZS = 16.
2. Phẩn tử HF và phân tử H2O có momen lưỡng cực, phân tử khối gần bằng nhau (HF: 1,91
Debye, H2O: 1,84 Debye, MHF: 20, MH2O : 18); nhưng nhiệt độ nóng chảy của hidroflorua là
– 830C thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của nước đá là 00C, hãy giải thích vì sao?
Hướng dẫn giải:
HƯỚNG DẪN:
1.Để giải thích câu này ta có thể dùng thuyết VSEPR hoặc thuyết lai hóa (hoặc kết hợp cả hai).
a.
P: 1s22s22p63s23p3;
As: 1s22s22p63s23p63d104s24p3.
P và As đều có 5e hóa trị và đã tham gia liên kết 3e trong XH3.
X
H

H

sp3

H

Hình tháp tam giác

Góc HPH > HasH vì độ âm điện của nguyên tử trung tâm P lớn hơn so với của As nên lực đẩy mạnh
hơn.
b.
O

P

X
X
X

n = 3 +1 = 4 (sp3): hình tứ diện
Góc FPF < ClPCl vì Cl có độ âm điện nhỏ hơn flo là giảm lực đẩy.
2. * Phân tử H-F
;
H-O-H
có thể tạo liên kết hidro – H…F –
có thể tạo liên kết hidro – H…O –
* Nhiệt độ nóng chảy của các chất rắn với các mạng lưới phân tử (nút lưới là các phân tử)
phụ thuộc vào các yếu tố:
- Khối lượng phân tử càng lớn thì nhiệt độ nóng chảy càng cao.
- Lực hút giữa các phân tử càng mạnh thì nhiệt độ nóng chảy càng cao. Lực hút
giữa các phân tử gồm: lực liên kết hidro, lực liên kết Van der Waals (lực định hướng, lực
khuếch tán).
*Nhận xét: HF và H2O có momen lưỡng cực xấp xỉ nhau, phân tử khối gần bằng nhau và
7


đều có liên kết hidro khá bền, đáng le hai chất rắn đó phải có nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ
nhau, HF có nhiệt độ nóng chảy phải cao hơn của nước (vì HF momen lưỡng cực lớn hơn,

phân tử khối lớn hơn, liên kết hidro bền hơn).
Tuy nhiên, thực tế cho thấy Tnc (H2O) = 00C > Tnc(HF) = – 830C.
* Giải thích:
Mỗi phân tử H-F chỉ tạo được 2 liên kết hidro với 2 phân tử HF khác ở hai bên
…
H-F H-F…H-F. Trong HF rắn các phân tử H-F liên kết với nhau nhờ liên kết hidro tạo thành chuỗi một chiều,
giữa các chuỗi đó liên kết với nhau bằng lực Van der Waals yếu. Vì vậy khi đun nóng đến nhiệt độ khơng cao
lắm thì lực Van der Waals giữa các chuỗi đã bị phá vỡ, đồng thời mỗi phần liên kết hidro cững bị phá vỡ nên
xảy ra hiện tượng nóng chảy.
Mỗi phân tử H-O-H có thể tạo được 4 liên kết hidro với 4
phân tử H2O khác nằm ở 4 đỉnh của tứ diện. Trong nước đá mỗi
phân tử H2O liên kết với 4 phân tử H2O khác tạo thành mạng lưới
không gian 3 chiều. Muốn làm nóng chảy nước đá cần phải phá vỡ
mạng
lưới không gian 3 chiều với số lượng liên kết hidro nhiều hơn so với ở
HF
rắn do đó địi hỏi nhiệt độ cao hơn.
Bài 1: (tuyển chuyên quốc học Huế)
1. Có thể viết cấu hình electron của Ni2+là:
Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8];

Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2].

Áp dụng phương pháp gần đúng Slater (Xlâytơ) tính năng lượng electron của Ni 2+ với mỗi cách viết trên
(theo đơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?
2. Viết công thức Lewis và xác định dạng hình học của các phân tử và ion sau:

BCl3, CO2,

NO2+, NO2, IF3

HƯỚNG DẪN GIẢI:
1. Năng lượng của một electron ở phân lớp l có số lượng tử chính hiệu dụng n* được tính theo biểu thức
Slater:
ε1 = -13,6 x (Z – b)2 /n* (theo eV)
Hằng số chắn b và số lượng tử n* được tính theo quy tắc Slater. Áp dụng cho Ni2+ (Z=28, có 26e) ta có:
Với cách viết 1 [Ar]3d8:
ε 1s = -13,6 x (28 – 0,3)2/12
= -10435,1 eV
ε 2s,2p = -13,6 x (28 – 0,85x2 – 0,35x7)2/ 22 = - 1934,0 ε 3s,3p = -13,6 x (28 – 1x2 – 0,85x8 – 0,35x7)2/32
= - 424,0 ε 3d = - 13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x – 0,35x7)2/32 = - 86,1 E1 = 2 ε 1s + 8 ε 2s,2p + 8 ε 3s,3p + 8 ε 3d = - 40423,2 eV
Với cách viết 2 [Ar]sd64s2:
ε 1s, ε 2s,2p, ε 3s,3p có kết quả như trên . Ngoài ra:
ε 3d = -13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x5)2/32
= - 102,9 eV
ε 4s = - 13,6 x (28 – 1x10 – 0,85x14 – 0,35)2/3,72 = - 32,8 Do đó E2 = - 40417,2 eV.
b) E1 thấp (âm) hơn E2, do đó cách viết 1 ứng với trạng thái bền hơn. Kết quả thu được phù hợp với
thực tế là ở trạng thái cơ bản ion Ni2+ có cấu hình electron [Ar]3d8.
2. a Cơng thức Lewis:

8


BCl3

NO2+

CO2

NO2

IF3

F
Cl
:
.
. . :I
+
O
:
:
O
:
:
..F
C
:
:
O
N
:
:
O
N.
B
.. :
. . . .. .
. . . ..
O
O

Cl
F
Cl
b . Dạng hình học:
BCl3: Xung quanh nguyên tử B có 3 cặp electron (2 cặp và 1 "siêu cặp") nên B có lai hố sp 2, 3 ngun
tử F liên kết với B qua 3 obitan này, do đó phân tử có dạng tam giác đều.
CO2: Xung quanh C có 2 siêu cặp, C có lai hố sp, 2 nguyên tử O liên kết với C qua 2 obitan này. Phân
tử có dạng thẳng.

NO+: Ion này đồng electron với CO2 nên cũng có dạng thẳng.
NO2: Xung quanh N có 3 cặp electron quy ước [gồm 1 cặp + 1 siêu cặp (liên kết đôi) + 1 electron độc
thân] nên N có lai hố sp2. Hai ngun tử O liên kết với 2 trong số 3 obitan lai hoá nên phân tử có cấu tạo
dạng chữ V (hay gấp khúc). Góc ONO < 120o vì sự đẩy của electron độc thân.

.

. ..

IF3: Xung quanh I có 5 cặp electron, do đó I phải có lai hố sp 3d, tạo thành 5 obitan hướng đến 5 đỉnh
của một hình lưỡng chóp ngũ giác. Hai obitan nằm dọc trục thẳng đứng liên kết với 2 nguyên tử F.
Nguyên tử F thứ ba liên kết với 1 trong 3 obitan trong mặt phẳng xích đạo. Như vậy phân tử IF 3 có cấu
tạo dạng chữ T. Nếu kể cả đến sự đẩy của 2 cặp electron khơng liên kết, phân tử có dạng chữ T cụp.
Cl
..
.
..
C
O
N
O

I
N
O
F
F
O
.. B
.
.
O
O
F
Cl
Cl
. ..

..
..

.

BÀI 8: (tuyển chuyên quốc học Huế)
1. Cho các dữ kiện sau:
Năng lượng
thăng hoa của Na
ion hóa thứ nhất của Na
liên kết của F2
Nhiệt hình thành của NaF rắn :

kJ.mol¯1

108,68
495,80
155,00
-573,60 kJ.mol-1

Năng lượng
liên kết của Cl2
mạng lưới NaF
mạng lưới NaCl

kJ.mol¯1
242,60
922,88
767,00

Nhiệt hình thành của NaCl rắn: -401,28 kJ.mol-1
Tính ái lực electron của F và Cl ; so sánh các kết quả thu được và giải thích.
2. Hãy cho biết quy luật biến đổi (có giải thích):
a) Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sơi của các halogen từ F2 đến I2.
b) Độ bền nhiệt của các phân tử halogen từ F2 đến I2.
c) Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các hidro halogenua từ HF đến HI.
HƯỚNG DẪN GIẢI
1.a. Áp dụng định luật Hess vào chu trình

9


M(r)

+

HTH
M(k)

X(k)

I1
M+(k)

HHT
1X
2(k)
2
+ 12 HLK

MX(r)

HML

+ AE
+

X-(k)

Ta được:
AE = ΔHHT - ΔHTH - I1 - ½ ΔHLK + ΔHML (*)
Thay số vào (*), AE (F) = -332,70 kJ.mol-1 và AE (Cl) = -360 kJ.mol-1.
b. AE (F) > AE (Cl) dù cho F có độ âm điện lớn hơn Cl nhiều. Có thể giải thích điều này như sau:
* Phân tử F2 ít bền hơn phân tử Cl2, do đó ΔHLK (F2) < ΔHpl (Cl2) và dẫn đến AE (F) > AE (Cl).
* Cũng có thể giải thích: F và Cl là hai ngun tố liền nhau trong nhóm VIIA. F ở đầu nhóm. Ngun tử F

có bán kính nhỏ bất thường và cản trở sự xâm nhập của electron.
2.
- Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng dần từ flo đến iot:
- Mỗi phân tử X2 gồm hai nguyên tử, các phân tử X2 liên kết với nhau bằng lực Van de Van. Lực này tăng lên
theo chiều tăng của khối lượng và khả năng bị cực hóa của các phân tử halogen nên từ F 2 đến I2 ts0, tnc0 tăng
dần.
Độ bền nhiệt của các phân tử halogen tăng từ F2 đến Cl2 sau đó giảm dần từ Cl2 đến I2.
- Thước đo độ bền nhiệt là năng lượng liên kết. Nguyên tử F khơng có AO – d nên liên kết giữa 2 nguyên tử
F chỉ là liên kết σ. Trong phân tử Cl2, Br2, I2 ngồi liên kết σ cịn một phần liên kết π tạo nên bởi sự che phủ
của AO – d trống của nguyên tử halogen này với AO – p có cặp e của nguyên tử halogen kia. Do đó năng
lượng liên kết của F2 bé hơn năng lượng liên kết của Cl2.
- Từ Cl2 đến I2 năng lượng liên kết giảm dần vì độ dài liên kết tăng.
- Do đó, độ bền nhiệt tăng từ F2 đến Cl2 sau đó giảm dần từ Cl2 đến I2.
Từ HCl đến HI, nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy tăng dần theo chiều tăng của khối lượng phân tử. Riêng HF
có nhiệt độ sơi và nhiệt độ nóng chảy cao một cách bất thường. Đó là do có hiện tượng trùng hợp phân tử
nhờ liên kết hidro. Năng lượng của liên kết hidro trong trường hợp này là rất lớn.
nHF → (HF)n
(n=2→6)
Bài 1 (lớp 10 chuyên Bắc Giang)
Cho phản ứng: A  B → C  D (1) là phản ứng đơn giản. Tại 270C và 680C, phương trình (1) có hằng số tốc
độ tương ứng lần lượt là k1 = 1,44.107mol-1.l.s-1 và k2 = 3,03.107 mol-1.l.s-1, R = 1,987 cal/mol.K
1. Tính năng lượng hoạt hóa EA (cal/mol) và giá trị của A trong biểu thức k=A.e-E/RT mol-1.l.S-1
2. Tại 1190C, tính giá trị của hằng số tốc độ phản ứng k3.
3. Nếu CoA = CoB = 0,1M thì t1/2 ở nhiệt độ 1190C là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
1. Phản ứng động học bậc hai, áp dụng phương trình Archenius ta có
-E A
-E A
lnk1=
+ lnA; lnk1=

+ lnA;
RT1
RT2
10


-E A
-E A
+ lnA- lnA
RT2
RT1
k E
1 1
ln 2 = A ( - )
k1 R T1 T2
T2.T1
k2
EA=R
. ln =3688,2(cal/mol)
T2 − T1
k1
k=A. e (-E/RT)
k
k1
A= (-E/RT) = (-E/RT
=7.109(mol-1.l.s-1.)
1)
e
e
lnk2-lnk1=

2. k3=A. e(-E/RT3 ) =6,15.107(mol-1.l.s-1.)
1
=1,63.10-7(s)
k 3.CoA
Câu 4(Liên kết hóa học, hình học phân tử) chun 10 Bắc Ninh
1) Dựa vào mơ hình VSEPR hãy cho biết dạng hình học của các phân tử và ion sau đồng thời cho biết kiểu
lai hoá các AO hoá trị của nguyên tử trung tâm
a)NH4+
b) COCl2
c) [Fe(CN)6]4d) BrF5
2) Có tồn tại phân tử NF5 và AsF5 không ? Tại sao?
Hướng dẫn giải:
Câu 4: (Liên kết hóa học, hình học phân tử)
1) a) NH4+ có cơng thức VSEPR là AX4 có cấu trúc tứ diện (1 đ), N lai hoá sp3 (0,5 đ)
b) COCl2 có cơng thức VSEPR AX2 có cấu trúc tam giác (1đ), C lai hoá sp2 (0,5đ)
c) [Fe(CN)6]4- có cơng thức VSEPR AX6 có cấu trúc bát diện đều (1đ) . Fe lai hoá sp3d2 (0,5 đ)
d) BrF5 có cơng thức VSEPR AX5E1 có cấu trúc hình chóp vng ((1đ). Br lai hố sp3d2 (0,5 đ)
2) Khơng tồn tại phân tử NF 5 (1đ) vì : cấu hình electron ngoài cùng của N là : 2s 2 2p3 khơng có phân lớp d
trống và chênh lệch năng lượng giữa lớp thứ 2 và 3 khá lớn nên khó có sự kích thích electron từ lớp 2  3
để có 5 electron độc thân để tạo 5 liên kết (1đ).
+ As (Z=33) 4s2 4p3 4d0 (1 đ) Ở điều kiện thích hợp se xảy ra sự chuyển electron từ phân lớp 4p  4d trống
nên có 5 eletron độc thân ,tồn tai phân tử AsF5.
Câu 1. THPT Chu Văn An- Hà Nội
Cho các phân tử: XeF2, XeF4, XeOF4, XeO2F2.
a. Viết công thức cấu tạo Li - uyt (Lewis) cho từng phân tử.
b. Áp dụng quy tắc đẩy giữa các cặp electron hóa trị, hãy dự đốn cấu trúc hình học của các phân tử đó.
c. Hãy cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử trên.
Hướng dẫn giải:
Công thức cấu tạo Li-uyt (Lewis)

3. τ 1/2 =

F

.. ..
Xe
..

F

F

F

..

..
Xe
F

O
F

..

F

Xe
F

F

O
F

F

..

Xe

F

O

b/ Cấu trúc hình học
XeF2 : thẳng
XeF4 : vuông phẳng
XeOF4 : tháp vuông
XeO2F2: ván bập bênh
11


c. Kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm Xe:
XeF2: sp3d
XeF4: sp3d2
XeOF4: sp3d2
XeO2F2: sp3d
Câu 1: (Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn) lớp 10 chuyên Hoàng Văn Thụ
1. Nguyên tố R ở chu kỳ 4 trong bảng tuần hồn các ngun tố hóa học. Trong một ion phổ biến sinh

ra từ nguyên tử R có các đặc điểm sau:
- Số e trên phân lớp p gấp đôi số e trên phân lớp s.
- Số e của lớp ngoài cùng hơn số e trên phân lớp p là 2.
a) Xác định R, viết cấu hình electron của nguyên tử R.
b) Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn.
2. Cho bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng trên nguyên tử của các nguyên tố:
A: n = 3; l = 1; m = -1; s = B: n = 2; l = 1; m = -1; s = Z: n = 2; l = 1; m = 0; s = +
a) Xác định A, X, Z.
b) Cho biết trạng thái lai hóa và cấu trúc hình học của các phân tử và ion sau: ZA2 ; AX2 ; AX ; AX .
Hướng dẫn giải:
1. a) Do R ở chu kì 4. Vậy ion tạo ra từ R có phân lớp s ngồi cùng là 3s2 hoặc 4s2.
+ Nếu 4s2 thì số e trên phân lớp s là 8 vậy số e trên phân lớp p là 16. Tức là 2p6 3p6 4p4 ⇒ Điều này không
đúng vì có đồng thời lớp ngồi cùng 4s2 4p4. Đây là selen khơng phải ion.
+ Nếu 3s2 thì số e trên phân lớp s là 6 vậy số electron trên phân lớp p là 12 tức 2p6 3s2. Đồng thời số e lớp
ngoài cùng hơn số e trên phân lớp p là 2 tức là = 14.
Vậy: 3s2 3p6 3d6 ⇒ ion cần xác định là Fe2+
Cấu hình e Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
b) Vị trí ơ số thứ tự 26, chu kỳ 4, nhóm VIII B
2. a) Nguyên tố A: n = 3, l = 1, m = -1, S = - ⇒ 3p4 A là S
Nguyên tố X: n = 2, l = 1, m = -1, S = - ⇒ 2p4 X là O
Nguyên tố Z: n = 2, l = 1, m = 0, S = ⇒ 2p2 Z là C
b)
Trạng thái lai hóa của ngun tử
Phân tử ion
Cấu trúc hình học
trung tâm
CS2
sp
Đường thẳng
2

SO2
sp
Góc
3
SO
sp
Chóp đáy tam giác đều
SO
sp3
Tứ diện đều
Câu 1 (2 điểm): chuyên 10 Hải Dương
1. Hãy cho biết cấu hình hình học của phân tử và ion dưới đây, đồng thời sắp xếp các góc liên kết
trong chúng theo chiều giảm dần. Giải thích.
a) NO2; NO2+ , NO2− .
b) H2S ; SCl2
2. Thực nghiệm xác định được mômen lưỡng cực của phân tử H 2O là 1,85 D,

góc liên kÕt HOH l 104,5o; đ
ộ di liên kết O - H l 0,0957 mm.
12


Tính độ ion của liên kết O – H trong phân tử oxi (bỏ qua momen tạo ra do cặp electron hố trị khơng
tham gia liên kết của oxi).
Cho biết số thứ tự Z của các nguyên tố: 7 (N) ; 8 (O) ; 16 (S) ; 17 (Cl), 1D = 3,33.10 -30 C. m .Điện tích
của electron là –1,6.10-19C ; 1 mm = 10-9m.
Hướng dẫn giải:

O

N
O

-

+

NO2

NO2

NO2

N

N

O
O

O

gấp khúc

O
2

sp

sp

sp2

(-)

thẳng

gấp khúc

+ Với NO2 và
NO2-: Xung
Góc liên kết giảm theo thứ tự: NO 2( + ) > NO 2 > NO 2( − )
quanh N đều có
3 khu vực mây
+ Do NO 2( + ) khơng cịn e hố trị tự do => Chỉ còn 2 khu vực mây e đẩy nhau tạo góc 1800. e đẩy nhau nên
tạo góc liên kết gần 1200; NO2- có đơi e tự do chiếm khoảng khơng gian lớn hơn do đó góc liên kết nhỏ hơn
so với NO2 chỉ có 1e hố trị tự do.
Xét phân tử H2O:
1,51
= 32,8%
Vậy độ ion của lk O – H =
4,
60
H

µ1

α

O

µ2

µ
H

r uu
r
uu
r
α uur
α
α
µ = µ1 cos + µ 2 cos = 2µ1 cos
2
2
2
uuuur
Vì µ H 2O = 1,85D (thực nghiệm), α = 104,50
⇒ µ1 =

1,85
= 1,51D
2 cos 52, 25

Mà theo lý thuyết giả thiết độ ion của lk O – H là 100%
0, 0957.10−9.1, 6.10 −19
= 4, 60D
3,33.10−30
Câu 1: Liên kết hóa học (lớp 10 chun Biên Hồ- Hà Nam)
X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH 3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X

Ta có µ1( lt ) =

có tổng bốn số lượng tử bằng 4,5. (Quy ước từ -l đến +l)
a)
Viết cấu hình electron của nguyên tử X
b)

Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. X tạo với oxi một số phân tử và ion sau: XO 2,

Hãy viết công thức Lewis, cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm, dự đốn dạng hình học của các
phân tử và ion trên, đồng thời sắp xếp các góc liên kết trong chúng theo chiều giảm dần. Giải thích.
13


c)
d)

Hãy so sánh góc liên kết và momen lưỡng cực của XH3 và XF3. Giải thích
Cho các chất sau: XF3, CF4, NH3. Các chất trên có tác dụng với nhau hay khơng? Nếu có hãy viết

phương trình (giải thích)
Hướng dẫn giải:
a. X thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3 → X thuộc nhóm IIIA hoặc VA
TH1: X thuộc nhóm IIIA
Ta có sự phân bố electron vào obitan như sau
Vậy electron cuối cùng có l = 1; m = -1, ms = +1/2 → n = 4
Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d104s24p1
TH2: X thuộc nhóm VA
Ta có sự phân bố electron vào obitan như sau
Vậy electron cuối cùng có l = 1; m = 1, ms = +1/2 → n = 2

Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p3
b. XH3là chất khí, nên X là Nitơ
NO2
NO2+
O

N

+
O N

O

N
O

1320
Lai hóa sp2
dạng góc

O

NO2
O

+
N

O

lai hóa sp
dạng đường thẳng

1150
lai hóa sp2
dạng góc

Trong NO2, trên N có 1electron khơng liên kết, cịn trong
tương tác đẩy mạnh hơn → góc liên kết ONO trong

Vậy góc liên kết:

O

N

O
O

O

N

O

trên N có 1 cặp electron khơng liên kết nên

nhỏ hơn trong NO2.

> NO2 >

c. N trong NH3 và trong NF3 đều ở trạng thái lai hóa sp3
+) Trong NH3 liên kết N-H phân cực về phía N làm các đơi electron liên kết tập trung vào nguyên tử N,
tương tác đẩy giữa cặp electron tự do với các cặp electron liên kết mạnh
Trong NF3 liên kết N-F phân cực về phía F làm các đơi electron liên kết xa ngun tử N, tương tác đẩy giữa
cặp electron tự do với các cặp electron liên kết yếu
→ góc liên kết HNH lớn hơn FNF
+) NH3: chiều phân cực của đôi e chưa liên kết trong NH 3 cùng chiều với vectơ momen phân cực của các liên
kết N-H
NF3: chiều phân cực của đôi e chưa liên kết trong NH 3 ngược chiều với vectơ momen phân cực của các liên
kết N-F
14


→ momen lưỡng cực của NH3 > NF3

d.

15