Tài liệu Liên kết hóa học - Phản ứng hóa học pptx

BÀI TẬP HĨA HỌC THEO CHỦ ĐỀ


[ NHĨM 1 – HĨA 2006]
2009
1
CHỦ ĐỀ: LIÊN KẾT HÓA HỌC – PHẢN ỨNG HÓA HỌC

PHẦN 1: LIÊN KẾT HÓA HỌC

A. LÝ THUYẾT:

1. Liên kết ion và liên kết cộng hóa trị

Loại liên kết Liên kết ion Liên kết cộng hóa trị
Ngun nhân
hình thành
liên kết
Các ngun tử liên kết với nhau để có cấu hình electron bền vững
của khí hiếm.
Bản chất của
liên kết
Lực hút tĩnh điện giữa các ion mang
điện tích trái dấu( cho và nhận
electron)
Là sự dùng chung các
electron (sự dùng chung
theo kiểu xen phủ các
AO)
Điều kiện của
liên kết

Xảy ra giữa các ngun tố khác hẳn
nhau về bản chất hóa học (thường xảy
ra giữa kim lọai điển hình và phi kim
điển hình).
Xảy ra giữa 2 ngun tố
giống nhau về bản chất
hóa học (thường xảy ra
với các nhóm IV, V, VI,
VII)
Đặc tính Rất bền Bền

2. Hiệu độ âm điện và liên kết hóa học

Sai biệt độ âm
điện
0→<0,4 <=0,4→<1,7 >=1,7
Loại liên kết
Cộng hóa trị
khơng cực
Cộng hóa trị phân
cực
Ion

3. Sự lai hóa các Obitan ngun tử
a. Khái niệm:
Sự lai hóa các Obitan ngun tử là sự tổ hợp trộn lẫn một số obitan trong một ngun
tử để được từng ấy obitan lai hóa giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong khơng
gian.
b.Điều kiện lai hóa bền:
- Các obitan lai hóa được với nhau khi năng lượng của chúng xấp xỉ bằng nhau.

- Mật độ electron của các obitan ngun tử tham gia lai hóa phải đủ lớn để độ xen phủ
của obitan lai hóa với obitan ngun tử khác (tham gia liên kết) đủ lớn để tạo liên kết
bền.
c.Các kiểu lai hóa thường gặp:
BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ


[ NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
2
* Lai hóa sp (Lai hóa đường thẳng) : là sự tổ hơp 1 obitan s với một obitan p của một
nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 2 obitan lai hóa sp nằm thẳng hành với nhau, đối
xứng nhau.
1AO s + 1 AO p → 2 AO sp
* Lai hóa sp
2
(Lai hóa tam giác): là

sự tổ hợp một obitan s với hai obitan p của một
nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 3 obitan lai hóa sp
2

nằm trong một mặt phẳng, định
hướng từ tâm đến đỉnh của một tam giác đều.

1AO s + 2 AO p → 3 AO sp
2
* Lai hóa sp
3
(Lai hóa tứ diện): là sự tổ hợp một obitan s với 3 obitan p của một

nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 4 obitan lai hóa sp
3
định hướng từ tâm đến 4 đỉnh
của tứ diện đều, các trục đối xứng của chúng tạo với nhau một góc 109
0
28
’
.
1 AO s + 3 AO p → 4 AO sp
3
4. Sự xen phủ các obitan tạo thành liên kết đơn, lên kết đôi liên kết ba
a. Liên kết đơn

:
- Liên kết được hình thành do sự xen phủ trục của 2 obitan một electron (2 trục đối
xứng trùng nhau), liên kết bền.
- Do là xen phủ trục nên nguyên tử quay được dễ dàng quanh trục nối hạt nhân.
b. Liên kết đôi:
Gồm một liên kết đơn

và một liên kết


Liên kết

:
- Là liên kết được hình thành do sự xen phủ bên của 2 obitan p một electron (2 trục
đối song song), sự xen phủ xảy ra ít nên liên kết

kém bền.

- Do là xen phủ bên nên nguyên tử không quay được quanh trục nối hai nhân.
c. Liên kết ba:
Gồm một liên kết đơn và hai liên kết

.

5. Tinh thể ion, tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử, tinh thể kim loại

Tinh thể ion
Tinh thể
nguyên tử
Tinh thể
phân tử
Tinh thể
kim loại
Khái niệm
Tinh thể ion
được hình
thành từ những
ion mang điện
tích trái dấu,
đó là các cation
và anion.
Tinh thể được
hình thành từ
các nguyên tử.
Tinh thể được
hình thành từ
các phân tử.
Tinh thể được

hình thành từ
những ion,
nguyên tử kim
lọai và các
electron tự do.
Lực liên kết
Lực liên kết có
bản chát tĩnh
điện. Lực này
lớn.
Lực liên kết có
bản chất cộng
hóa trị. Lực này
rất lớn.
Lực liên kết là
lực tương tác
phân tử. Lực
này yếu hơn
nhiều so với
lực hút tĩnh
Lực liên kết
có bản chất
tĩnh điện.
BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ


[ NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
3
điện giữa các

ion và lực liên
kết cộng hóa
trị.
Đặc tính
Bền, khá rắn,
khó nóng chảy,
khó bay hơi.
Bền, khá cứng,
nhiệt độ nóng
chảy và nhiệt độ
sôi cao.
Ít bền, độ
cứng nhỏ,
nhiệt độ nóng
chảy và nhiệt
độ sôi thấp.
Ánh kim, dẫn
điện dẫn nhiệt
tốt, dẻo.

6. Hóa trị và số oxi hóa
a. Hóa trị trong liên kết ion:
Điện hóa trị: là hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion.
b. Hóa trị trong hợp chất cộng hóa trị:
Cộng hóa trị : là hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị.
c. Số oxi hóa:
Số oxi hóa của một nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tố đó nếu giả định
liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết ion.

B. BÀI TẬP

Dạng 1: Xác định công thức cấu tạo – Các loại liên kết trong phân tử .


Ví dụ 1: Cho nguyên tố X là một phi kim. Hợp chất với khí hidro của X là A và oxit bậc
cao nhất của X là B. Biết tỉ khối hơi của A so với B là 0,425.
a. Xác định nguyên tố X
b. Xác định công thức electron, công thức cấu tạo của A, B và cho biết liên kết giữa
các nguyên tử trong A, B thuộc loại nào .


Tóm tắt:
+ H
2
A (
A/B
d 0,425
)
X (phi kim)
+ O
2
Oxit cao nhất của B
a) Xác định X.
b) Công thức e, CTCT A, B. Liên kết trong A, B ?
Giải:
a) X là phi kim , gọi n là hóa trị của X trong hợp chất với hidro (1

n

4), thì (8 – n)

là hóa trị cao nhất của X với oxi.
Công thức của B: X
2
O
8-x

Ta có d
A/B
=0,425

A
B
M
= 0,425
M

BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ


[ NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
4
+ Nếu n lẻ: d
A/B
=
X + n
= 0,425
2X+16(8-n)



0,15X =54,4- 7,8n

X =(54,4-7,8n):0,15
Ta có các giá trị.

n 1 3 5
X 311 207 102,66
Kết quả Loại

+ Nếu n chẳn : d
A/B
=
X + n 27,2 - 4,4n
= 0,425 X =
X+16(4-0,5n) 0,575


Ta có các giá trị.


n 2 4 6
X 32 16,7 1,39
Kết quả Nhận Loại Loại

Vậy X có khối lượng bằng 32 là lưu huỳnh (S).
b) Công thức phân tử A: H
2
S, B: SO
3
CT e của A : H:S:H

CTCT A: H – S – H





Ví dụ 2: Hợp chất X có dạng AB
3
, tổng số hạt proton trong phân tử là 40. Trong
thành phần hạt nhân của A cũng như B đều có số hạt proton bằng số hạt notron. A
thuộc chu kì ba trong bảng tuần hoàn
a) Xác định tên gọi của A, B.
b) Xác định các loại liên kết có thể có trong phân tử AB
3
.


Tóm tắt:
X (AB
3
) có
AB
AA
BB
P +3P =40
P =N
P =N






(A thuộc chu kỳ 3)
Xác định:
a) Tên A, B.
b) Loại liên kết trong AB
3
.
Giải:
BÀI TẬP HÓA HỌC THEO CHỦ ĐỀ


[ NHÓM 1 – HÓA 2006]
2009
5
a) Tên gọi của A, B
Theo đề ta có P
A
+ 3P
B
= 40 hay Z
A
+ 3Z
B
= 40 .
Do A thuộc chu kỳ 3 suy ra Z = 11

18.
+ Nếu B có hóa trị 1, thì A có hóa trị 3


A là nhôm có Z = 13.
Suy ra Z
B
= 9, vậy B là flo (loại) vì flo có Z

N.
+ Nếu B có hóa trị 2, thì A có hóa trị 6

A là lưu huỳnh (S) có Z = 16
Suy ra Z
B
= 8, vậy B là oxi (nhận) vì oxi có Z = N, Z < 10.
Vậy A là SO
3
.
b) Loại liên kết có thể có trong SO
3
là liên kết công hóa trị và liên kết cho nhận .

Dạng 2: Dựa vào độ âm điện xác định liên kết nào phân cực nhất.


Ví dụ1: Biết rằng tính phi kim giảm dần theo thứ tự: F, O, Cl, N.
Viết công thức cấu tạo của các phân tử sau đây và xét xem phân tử nào có liên kết ít
phân cực nhất ? Có liên kết phân cực nhất ? Vì sao ?
F
2
O, Cl
2
O, ClF, NCl

3
, NO, NF
3



Giải:
F – O – F, Cl – O – Cl, Cl – F
Cl Cl F F

N N

Cl Cl
N = O
Trong số các liên kết trong phân tử trên thì liên kết N-Cl ít phân cực nhất vì N và Cl có
tính phi kim hầu như bằng nhau, khả năng hút e chung hầu như cân bằng nhau.
Liên kết Cl-F phân cực nhất vì Flo có tính phi kim mạnh hơn Clo nên Flo hút e chung
về phía nó.
Trong số 4 nguyên tố trên thì hiệu độ âm điện giữa flo và clo là lớn nhất, giữa clo và
nitơ là nhỏ nhất.


Ví dụ 2: Dựa vào độ âm điện hãy sắp xếp theo chiều độ phân cực tăng dần của liên
kết giữa hai nguyên tử trong CH
4
, MgO, CaO, N
2
, NaBr, BCl
3
, ACl

3
.Phân tử nào có liên
kết ion, phân tử nào có liên kết cộng hóa trị (phân cực, không phân cực).


Giải:
Độ phân cực tăng dần: N
2
, CH
4
, BCl
3,
ACl
3,
NaBr, MgO, CaO.
Liên kết cộng hóa trị không phân cực N
2
, CH
4
( hiệu độ âm điện từ 0

<0,4)
Liên kết cộng hóa trị có cực BCl
3
, ACl
3
(hiệu độ âm điện từ

0,4


<1,7)