Giải bài tập Hóa học 10 Cánh Diều Bài 11: Liên kết cộng hóa trị

 Mỗi nguyên tử trong phân tử HF (Hình 11.1) có bao nhiêu electron chung, bao nhiêu electron hóa trị riêng (electron thuộc về một nguyên tử).

Hình 11.1. Mô hình phân tử HF

Trong phân tử HCl, lớp electron ngoài cùng của Cl và H lần lượt có bao nhiêu electron?

Nguyên tử fluorine (F) có cấu hình electron là [He]2s²2p⁵. Khi các nguyên tử F liên kết với nhau, để thỏa mãn quy tắc octet, một bạn học sinh đề xuất như sau: Một nguyên tử F nhường 7 electron, tạo ion F⁷⁺ có cấu hình là [He]; 7 nguyên tử F khác, mỗi nguyên tử nhận 1 electron tạo 7 ion F^- có cấu hình [Ne]. Sau đó 8 ion này hút nhau tạo thành chất có công thức (F⁷⁺)(F^-)₇. Vì sao đề xuất này không hợp lí trong thực tế? Hãy mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử F₂.

Hãy biểu diễn sự hình thành các cặp electron chung cho phân tử NH₃. Từ đó, viết công thức Lewis của phân tử này.

Viết công thức Lewis của CO₂. Giữa nguyên tử carbon và mỗi nguyên tử oxygen có bao nhiêu cặp electron chung?

Mô tả sự hình thành phân tử N₂ từ hai nguyên tử N. Phân tử N₂ có bao nhiêu cặp electron dùng chung? Viết công thức Lewis của N₂.

Những nguyên tử nào trong cation ammonium thỏa mãn quy tắc octet?

Liên kết giữa nguyên tử N trong NH₃ với H⁺ có phải là liên kết ion hay không? Vì sao?

Trình bày sự hình thành ion hydronium (H₃O⁺) từ H₂O và H⁺

Viết ô orbital của lớp electron ngoài cùng cho nguyên tử H và F. Từ đó chỉ ra những AO nào có thể xen phủ tạo liên kết đơn trong các phân tử H₂, F₂ và HF.

Viết ô orbital của lớp electron ngoài cùng cho nguyên tử N. Từ đó chỉ ra những AO nào có thể xen phủ tạo liên kết ba trong các phân tử N₂.

Xây dựng mô hình phân tử

Sử dụng đất sét nặn (hoặc hộp xây dựng mô hình) để tạo hình nguyên tử và các đoạn ống hút để biểu diễn liên kết hóa học. Xây dựng mô hình các phân tử: CH₂ = CH₂, CHCl = CHCl. Biết rằng các nguyên tử đều nằm trên cùng một mặt phẳng.

Năng lượng liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba của cùng một cặp nguyên tử tăng dần hay giảm dần? Vì sao?

Những phát biểu nào sau đây đúng?

(a) Nếu cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử thì đó là liên kết cộng hóa trị không cực.

(b) Nếu cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực.

(c) Cặp electron chung luôn được tạo nên từ 2 electron của cùng một nguyên tử.

(d) Cặp electron chung được tạo nên từ 2 electron hóa trị.

Những phát biểu nào sau đây đúng?

(a) Liên kết đôi được tạo nên từ 2 liên kết \(\sigma \).

(b) Liên kết ba được tạo nên từ 2 liên kết \(\sigma \) và 1 liên kết \(\pi \).

(c) Liên kết đôi được tạo nên từ 1 liên kết \(\sigma \) và 1 liên kết \(\pi \).

(d) Liên kết đôi được tạo nên từ 1 liên kết \(\sigma \) và 2 liên kết \(\pi \).

Viết công thức Lewis cho các phân tử H₂O và CH₄. Mỗi phân tử này có bao nhiêu cặp electron hóa trị riêng?

Sử dụng bảng giá trị năng lượng liên kết ở Phụ lục 2.

a) Hãy tính tổng năng lượng liên kết trong mỗi phân tử H₂S và H₂O.

b) Nhiệt độ để bắt đầu phá vỡ liên kết (nhiệt độ phân hủy) trong hai chất trên ứng với một trong hai nhiệt độ sau: 400^oC hoặc 1000^oC. Em hãy dự đoán nhiệt độ phân hủy của chất nào cao hơn. Vì sao?

Khi phản ứng với H₂, các phân tử như F₂, N₂ cần phải cắt đứt liên kết giữa các nguyên tử. Dựa vào năng lượng liên kết, em hãy dự đoán phản ứng của F₂ hay của N₂ với H₂ sẽ thuận lợi hơn (dễ xảy ra hơn)?

Trong nguyên tử C, những electron có khả năng tham gia hình thành liên kết cộng hoá trị thuộc phân lớp nào sau đây?

A. 1s.                     B. 2s.                     C. 2s, 2p.               D. 1s, 2s, 2p.

Những phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo hệ bền vững hơn.

B. Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo hệ có năng lượng thấp hơn.

C. Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo lớp vỏ electron được octet.

D. Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo hệ có năng lượng cao hơn.

E. Các nguyên tử nguyên tố phi kim chỉ liên kết với các nguyên tử nguyên tố kim loại.

Liên kết cộng hoá trị thường được hình thành giữa

A. các nguyên tử nguyên tố kim loại với nhau.

B. các nguyên tử nguyên tố phi kim với nhau.

C. các nguyên tử nguyên tố kim loại với các nguyên tử nguyên tố phi kim.

D. các nguyên tử khí hiếm với nhau.

Số lượng cặp electron dùng chung trong các phân tử H₂, O₂, N₂, F₂ lần lượt là:

A. 1, 2, 3, 4.         

B. 1, 2, 3, 1.         

C. 2, 2, 2, 2.          

D. 1, 2, 2, 1.

Trong phân tử HF, số cặp electron dùng chung và cặp electron hoá trị riêng của nguyên tử F lần lượt là:

A. 1 và 3.              

B. 2 và 2.              

C. 3 và 1.              

D. 1 và 4

Cho công thức Lewis của các phân tử sau:

Số phân tử mà nguyên tử trung tâm không thỏa mãn quy tắc octet là

A. 1.                      B. 2.                      C. 3.                      D. 4.

Công thức nào sau đây ứng với công thức Lewis của phân tử PCl₃

A. Công thức (1).                                B. Công thức (2).

C. Công thức (3).                                D. Công thức (4).

E. Công thức (2) và (4).

Dựa vào hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tố, cho biết liên kết trong phân tử nào sau đây là phân cực nhất.

A. HF.                   B. HCl.                  C. HBr.                  D. HI.

Hãy điền từ/ công thức thích hợp vào chỗ trống trong đoạn thông tin sau:

Trong số các hợp chất: Cl₂, H₂O, O₂, CsF, NaF, SO₂, có ...(1)... chất ion và ...(2)... chất cộng hoá trị. Trong điều kiện thường, ...(3)... hợp chất tồn tại thể rắn là ...(4)... và ...(5)...; ...(6)… hợp chất tồn tại ở thể lỏng là ...(7)..., còn lại là các chất khí. Chất có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cao nhất là ...(8)... Trong số các chất cộng hoá trị, ...(9)..., ...(10)... là các chất cộng hoá trị phân cực; ...(11)... và ...(12)... là các chất cộng hoá trị không phân cực.

Dựa vào hiệu độ âm điện, hãy nối các liên kết hình thành giữa các nguyên tử cột A với loại liên kết tương ứng ở cột B.

Khi tham gia hình thành liên kết trong các phân tử HF, F₂; orbital tham gia xen phủ tạo liên kết của nguyên tử F thuộc về phân lớp nào, có hình dạng gì?

A. Phân lớp 2s, hình cầu.                   

B. Phân lớp 2s, hình số tám nổi.

C. Phân lớp 2p, hình số tám nổi.        

D. Phân lớp 2p, hình cánh hoa.

Số orbital của cả hai nguyên tử N tham gia xen phủ tạo liên kết trong phân tử N₂ là

A. 3.                      B. 4.                      C. 5.                      D. 6.

Liên kết trong phân tử nào dưới đây không được hình thành do sự xen phủ giữa các orbital cùng loại (ví dụ cùng là orbital s, hoặc cùng là orbital p)?

A. Cl₂.                   B. H₂.                    C. NH₃.                  D. Br₂.

Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Chỉ có các AO có hình dạng giống nhau mới xen phủ với nhau để tạo liên kết.

B. Khi hình thành liên kết cộng hoá trị giữa hai nguyên tử, luôn có một liên kết σ.

C. Liên kết σ bền vững hơn liên kết π.

D. Có hai kiểu xen phủ hình thành liên kết là xen phủ trục và xen phủ bên.

Số lượng electron tham gia hình thành liên kết đơn, đôi và ba lần lượt là:

A. 1, 2 và 3.         

B. 2, 4 và 6.         

C. 1, 3 và 5.          

D. 2, 3 và 4.

Ghép mỗi nguyên tử hoặc phân tử sau với một hoặc các đặc điểm tương ứng của nó: N₂, Ar, CO, H₂.

(1) Liên kết trong phân tử là liên kết cộng hoá trị không phân cực.

(2) Liên kết trong phân tử là liên kết cộng hoá trị phân cực.

(3) Các nguyên tử trong phân tử đều tuân theo quy tắc octet.

(4) Là khí trơ.

(5) Có hai cặp electron hoá trị riêng.

(6) Liên kết trong phân tử là liên kết đơn.

Xét phân tử H₂O, những phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Liên kết H – O là liên kết cộng hoá trị không phân cực.

B. Liên kết H – O là liên kết cộng hoá trị phân cực.

C. Cặp electron dùng chung trong liên kết H – O lệch về phía nguyên tử O.

D. Cặp electron dùng chung trong liên kết H – O lệch về phía nguyên tử H.

E. Cặp electron dùng chung trong liên kết H – O phân bố đều giữa hai nguyên tử.

G. Nguyên tử O còn hai cặp electron hoá trị riêng.

Xét phân tử CO₂, những phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Liên kết giữa hai nguyên tử C và O là liên kết cộng hoá trị không phân cực.

B. Liên kết giữa hai nguyên tử C và O là liên kết cộng hoá trị phân cực.

C. Phân tử CO₂ có 4 electron hoá trị riêng.

D. Phân tử CO₂ có 4 cặp electron hoá trị riêng.

E. Trong phân tử CO₂ có 3 liên kết σ và 1 liên kết π.

G. Trong phân tử CO₂ có 2 liên kết σ và 2 liên kết π.

H. Trong phân tử CO₂ có 1 liên kết σ và 3 liên kết π.

Cho biết hóa trị của một nguyên tố trong phân tử bằng tổng số liên kết σ và π mà nguyên tử nguyên tố đó tạo thành khi liên kết với các nguyên tử xung quanh. Hóa trị của N trong NH₄⁺ là

A. 1.                      B. 2.                      C. 3.                      D. 4.

Cho biết năng lượng liên kết H - I và H - Br lần lượt là 297 kJ mol^-1 và 364 kJ mol^-1. Những phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Khi đun nóng, HI bị phân hủy (thành H₂ và I₂) ở nhiệt độ thấp hơn so với HBr (thành H₂ và Br₂).

B. Liên kết H - Br là bền vững hơn so với liên kết H - I.

C. Khi đun nóng, HI bị phân hủy (thành H₂ và I₂) ở nhiệt độ cao hơn so với HBr (thành H₂ và Br₂).

D. Liên kết H - I là bền vững hơn so với liên kết H - Br.

Cho biết năng lượng liên kết H – H là 436 kJ mol^-1. Hãy tính năng lượng cần thiết (theo eV) để phá vỡ liên kết trong một phân tử H₂, cho biết 1 eV = 1,602 × 10^-19 J.

Thiết lập công thức Lewis cho các phân tử H₂O, NH₃ và CH₄. Mỗi phân tử này có bao nhiêu cặp electron hóa trị riêng?

Sử dụng bảng năng lượng của một số liên kết ở điều kiện chuẩn (Phụ lục 2, SGK Hóa học 10, Cánh Diều):

a) Tính tổng năng lượng liên kết trong mỗi phân tử H₂S và H₂O.

b) Nhiệt độ bắt đầu phân hủy thành nguyên tử hai chất trên là 400^oC và 1000^oC. Theo em, nhiệt độ phân hủy của chất nào cao hơn? Vì sao?

Các phân tử như F₂, N₂ khi phản ứng với H₂ thì cần cắt đứt liên kết giữa các nguyên tử. Dựa vào năng lượng liên kết, dự đoán phản ứng của F₂ hay của N₂ với H₂ sẽ thuận lợi hơn (dễ xảy ra hơn). Bỏ qua ảnh hưởng của độ bền phân tử sản phẩm tới mức độ phản ứng.

Giải thích vì sao ở điều kiện thường không tồn tại phân tử NaCl riêng biệt mà là tinh thể NaCl.