Đề kiểm tra 45 phút Hóa 10 Chương 3 Liên kết hóa học

Trong nguyên tử X:

- Tổng số hạt: 2Z_X + N_X = 24

- Số hạt mang điện nhiểu hơn số hạt không mang điện: 2Z_X – N_X = 8

Z_X = 8 (O)

Trong ion G⁴⁺:

- Tổng số hạt: (2Z_Y – 4) + N_Y = 14

- Số hạt không mang điện nhiều hơn số hạt mang điện: (2Z_Y – 4) - N_Y = 2

Z_Y = 6 (C)

Liên kết giữa C và O là liên kết cộng hóa trị có cực.

Nguyên tử N có 5 electron ở lớp ngoài cùng, nguyên tử N có xu hướng góp chung 3 electron với 3 nguyên tử H. Số cặp electron chung giữa nguyên tử nitrogen và các nguyên tử hydrogen là 3.

Chất nào tạo được nhiều liên kết hydrogen trong phân tử thì có nhiệt độ sôi cao

Một phân tử C₂H₅OH tạo được 2 liên kết hydrogen với các phân tử C₂H₅OH xung quanh

Một phân tử HCOOH tạo được 3 liên kết hydrogen với các phân tử HCOOH xung quanh

Một phân tử CH₃COOH tạo được 3 liên kết hydrogen với các phân tử CH₃COOH xung quanh

⇒ Độ sôi của C₂H₅OH nhỏ hơn của HCOOH và CH₃COOH.

Có diện tích tiếp xúc giữa các phân tử trong CH₃COOH lớn hơn trong HCOOH hay khối lượng mol của CH₃COOH lớn hơn khối lượng mol của HCOOH.

⇒ Độ sôi của HCOOH nhỏ hơn của CH₃COOH.

⇒ Thứ tự tăng dần về nhiệt độ sôi: C₂H₅OH, HCOOH, CH₃COOH.

Gán giá trị nhiệt độ: C₂H₅OH: 78,3^oC; HCOOH: 100,5^oC; CH₃COOH: 118,2^oC.

Lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu trong phân tử (hay tinh thể) tạo ra liên kết ion.

Liên kết ion thường được hình thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình. Các hợp chất tạo nên từ các ion được gọi là những hợp chất ion.

(1) đúng vì liên kết ion được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.

(2) đúng vì các hợp chất cộng hóa trị phân cực thường tan nhiều trong nước (dung môi phân cực).

(3) sai vì hóa trị của các nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị được gọi là cộng hóa trị của nguyên tố đó.

(4) đúng vì hiệu độ âm điện của 2 nguyên tử giống nhau bằng 0 nên liên kết trong phân tử H₂, N₂, F₂ thuộc loại liên kết cộng hóa trị không phân cực.

(5) đúng vì khi hình thành liên kết cộng hóa trị, các nguyên tử có thể góp chung 1, 2 hoặc 3 electron để hình thành 1,2 hoặc 3 cặp electron dùng chung.

Vậy có 4 phát biểu đúng.

Cấu hình electron của Z là: 1s²2s²2p⁶3s² Z là kim loại (Mg). Z có xu hướng nhường 2 electron để được cấu hình bền.

Cấu hình electron của Y là: 1s²2s²2p⁵ Y là phi kim (Cl). Y có xu hướng nhận 1 electron để được cấu hình bền

Liên kết với Y và Z là liên kết ion (tạo thành từ kim loại điển hình và phi kim điển hình), tạo phân tử ZY₂.

Cation là các ion mang điện tích dương, anion là các ion mang điện tích âm.

Các cation trong dãy là: Na⁺, Al³⁺, NH₄⁺, Ca²⁺.

Khi tạo liên kết hóa học thì nguyên tử có xu hướng đạt tới cấu hình electron bền vững của khí hiếm.

 Gọi công thức hóa học của Y là X₂O, ta có:

M_Y = 2M_X + M_O = 62 amu

M_X = 23 

Vậy X là nguyên tố sodium (Na)

Xét các nhận định:

(a) đúng.

(b) đúng.

(c) sai vì cấu hình electron của X là 1s²2s²2p⁶3s¹ nên X chỉ có 1 electron ở phân lớp ngoài cùng.

(d) đúng.

(e) đúng.

Mức độ liên kết hydrogen của hợp chất phụ thuộc vào trạng thái vật chất của hợp chất.

Các electron hóa trị là các electron thuộc lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng tham gia vào quá trình tạo thành liên kết.

Do các ion trên đều có cầu hình giống nhau ⇒ Số lớp electron giống nhau ⇒ Bán kính nguyên tử phụ thuộc vào lực hút giữa electron với hạt nhân nguyên tử

Với ion dương: giá trị điện tích ion càng lớn thì lực hút càng mạnh ⇒ Bán kính giảm

Với ion âm: giá trị điện tích ion càng lớn thì lực hút càng yếu ⇒ Bán kính tăng

Các ion K⁺, S^2-, Cl^-, Ca²⁺ đều có 18 electron 

⇒ Chiều sắp xếp giảm dần bán kính các ion là S²⁻ > Cl⁻ > K⁺ > Ca^2+-.

Số electron hóa trị = Số thứ tự nhóm A = 3.

Nguyên tử aluminium có 3 electron hóa trị.

Cấu trúc của tinh thể ion:

Các ion được sắp xếp theo một trật tự xác định trong không gian theo kiểu mạng lưới, trong đó ở các nút của mạng lưới là những ion dương và ion âm được sắp xếp luân phiên, liên kết chặt chẽ với nhau do sự cân bằng giữa lực hút (các ion trái dấu hút nhau) và lực đẩy (các ion cùng dấu đẩy nhau), tạo thành mạng tinh thể ion.

Y chiếm 50% về khối lượng nên ta có:

M_X = 2M_Y n_X + p_X = 2n_Y + 2p_Y              (1)

Theo bài ra ta có: n_X = p_X; n_Y = p_Y; thay vào (1) ta được:

2p_X = 4p_Y p_X = 2p_Y                                (2)

Mà: p_X + 2p_Y = 32                                       (3)

Từ (1) và (2) ta có p_X = 16; p_Y = 8

p_X = 16 (S): [Ne]3s²3p⁴; p_Y = 8 (O): [He]2s²2p⁴

Phân tử XY₂ là SO₂

Liên kết trong phân tử SO₂ là liên kết cộng hóa trị.

 Liên kết ion thường được tạo thành từ các nguyên tử kim loại điển hình và phim kim điển hình.

 Phân tử CS₂ được biểu diễn:

Tổng số cặp electron lớp ngoài cùng của C và S chưa tham gia liên kết là 4. 

Cấu hình electron của nguyên tử chlorine (Z = 17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

Electron cuối cùng điền vào phần lớp p Chlorine thuộc nhóm A.

Số electron hóa trị = Số electron lớp ngoài cùng = 7.

Liên kết cộng hóa trị có: 0,4 < < 1,7.

Các chất trong phân tử chỉ chứa liên kết cộng hóa trị phân cực là: H₂O, HF, H₂S.

Liên kết giữa 2 nguyên tử cùng loại là liên kết cộng hóa trị không cực.

H₂S chỉ có liên kết cộng hóa trị.

Al₂O₃ và NaCl chỉ có liên kết ion.

NaOH gồm liên kết ion giữa Na⁺ và OH⁻, liên kết cộng hóa trị giữa O và H.

Theo thuyết cấu tạo hóa học, sự liên kết giữa các nguyên tử tạo thành phân tử hay tinh thể được giải thích bằng sự giảm năng lượng khi các nguyên tử kết hợp lại với nhau.

Trong tinh thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên các hợp chất ion thường là chất rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường.

Các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn. Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.

thể ion, giữa các ion có lực hút tĩnh điện rất mạnh nên các hợp chất ion thường là chất rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi ở điều kiện thường.

Các tinh thể ion khá rắn chắc, nhưng khá giòn. Đây là tính chất đặc trưng của tinh thể ion.

Liên kết cộng hóa trị không phân cực là liên kết mà trong đó đôi electron dùng chung không bị lệch về phía nguyên tử nào cả.

⇒ Liên kết cộng hóa trị không cực thường được hình hình thành giữa các nguyê tử của cùng một nguyên tố.

⇒ Dãy phân tử đều có liên kết cộng hóa trị không phân cực là: Cl₂, O₂, N₂, F₂.

Mg (Z = 12) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s² ⇒ Có 2 electron lớp ngoài cùng.

Khí hiếm gần nhất là: Ne (Z = 10): 1s²2s²2p⁶

Do đó, Mg có xu hướng nhường 2 electron lớp ngoài cùng để trở thành ion mang điện tích dương.

Mg ⟶ Mg²⁺ + 2e

Nhóm có liên kết cho nhận là: NH₄NO₃ và HNO₃

Năng lượng liên kết của phân tử H₂ là 436 kJ/mol cho biết: Để phá vỡ 1 mol liên kết H-H thành các nguyên tử H (ở thể khí) cần năng lượng là 432 kJ.

Điều kiện cần và đủ để tạo thành liên kết hydrogen:

• Nguyên tử hydrogen liên kết với các nguyên tử có độ âm điện lớn như F, O, N,...
• Nuyên tử F, O, N liên kết với hydrogen phải có ít nhất một cặt electron hóa trị chưa liên kết.

CO₂, F₂, H₂ không có liên kết hydrogen.

Cấu hình electron của nguyên tử Mg (Z = 12): 1s²2s²2p⁶3s².

Nguyên tử Mg nhường 2 electron để tạo thành ion Mg²⁺: Mg Mg²⁺ + 2e.

Cấu hình electron của ion Mg²⁺ là 1s²2s²2p⁶ (giống khí hiếm Neon).

Ở trạng thái rắn, các ion không di chuyển tự do được nên hợp chất ion không dẫn điện. Tuy nhiên, ở trạng thái nóng chảy, các ion có thể chuyển động khá tự do nên hợp chất ion dẫn điện.

Cấu hình e lớp ngoài cùng là ns²np⁵ có xu hướng nhận thêm 1e

Trong hợp chất khí với H, X có hóa trị I → Công thức hóa học của hợp chất khí với H: HX

Liên kết cộng hóa trị phân cực.

- Cl₂, Br₂, I₂, HCl: Cả 4 chất đều là liên kết cộng hóa trị.

- HCl, H₂S, NaCl, Na₂O: Dãy có HCl, H₂S, Na₂O là liên kết cộng hóa trị.

- Na₂O, KCl, BaCl₂, Al₂O₃: Cả 4 chất đều là liên kết ion.

- MgO, H₂SO₄, H₃PO₄, HCl: Trong dãy có H₂SO₄, H₃PO₄, HCl là liên kết cộng hóa trị.

Độ âm điện của H là 2,2

Từ Cl đến I độ âm điện giảm dần

 Vậy sắp xếp các chất theo thứ tự giảm dần độ phân cực của liên kết là: HF, HCl, HBr, HI.

• H₂O có: 0,4 < = 1,24 < 1,7 Liên kết là liên kết cộng hóa trị có cực.
• NH₃ có: 0,4 < = 0,84 < 1,7 Liên kết là liên kết cộng hóa trị có cực.
• HCl có: 0,4 < = 0,96 < 1,7 Liên kết là liên kết cộng hóa trị có cực.
• CH₄ có: = 0,4 < 1,7 Liên kết là liên kết cộng hóa trị không có cực.

Tổng số electron trong anion AB₃^2- là 42 e_A + 3.e_B + 2 = 42 p_A + 3.p_B = 40

Trong hạt nhân A cũng như B có số proton bằng số neutron n_A = p_A ; n_B = p_B

p_A = 16 (S) và p_B = 8 (O) vì hạt nhân S và O có số p = số n

hợp chất C là SO₂

Hiệu độ âm điện = 3,44 – 2,58 = 0,86

Liên kết trong C là liên kết cộng hóa trị có cực.

Đặt kim loại A, phi kim B ⇒ Muối X là AB₂

Khối lượng AB₂ trong mỗi phần là 4,44 : 2 = 2,22 g

AB₂ + 2AgNO₃ → 2AgB + A(NO₃)₂

AB₂ + Na₂CO₃ → ACO₃ + 2NaB 

Từ (1) và (2) ⇒ A = 40 (Ca); B = 35,5 (Cl)

Ca là một kim loại điển hình, Cl là một phi kim điển hình nên liên kết của X là liên kết ion.

(c) Sai vì:

+ Độ âm điện O > S _O – _H > _S – _H H-O phân cực hơn H-S

+ Độ âm điện Na > K _O – _Na < _O – _K Na-O kém phân cực hơn K-O

Các nguyên tử của các nguyên tố phi kim có xu hướng nhận thêm electron để đạt tới cấu hình bền vững: Cl, O.

Cấu hình electron của Ca: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Ca có xu hướng nhường 2 electron để đạt tới cấu hình bền vững.

Cấu hình electron của Cl: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Cl có xu hướng nhận 1 electron để đạt tới cấu hình bền vững.

Cấu hình electron của Fe: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

Fe có xu hướng nhường 2 hoặc 3 electron để đạt tới cấu hình bền vững.

Cấu hình electron của O: 1s²2s²2p⁴

O có xu hướng nhận 2 electron để đạt tới cấu hình bền vững.

Cấu hình electron của Mg: 1s²2s²2p⁶3s²

Mg có xu hướng nhường 2 electron để đạt tới cấu hình bền vững.

 Xác định X:

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

Cấu hình electron của X là: [Ne]3s¹ X là kim loại nhóm IA.

X có xu hướng nhường 1e khi hình thành liên kết hóa học:

X → X⁺ + 1e

- Cấu hình electron của Y là: [He]2s²2p⁵ Y là phi kim nhóm VIIA hoặc từ kí hiệu nguyên tử xác định Y là fluorine.

Y có xu hướng nhận 1e khi hình thành liên kết hóa học:

Y + 1e → Y^-

Vậy hợp chất tạo thành là XY; liên kết trong hợp chất là liên kết ion.