Phân tử là gì?

Ôn tập môn Hóa học 8

Phân tử là gì? được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Phân tử là gì?

1. Phân tử là gì?
2. Liên kết trong các phân tử
3. Công thức phân tử là gì?
4. Một số dạng bài tập về nguyên tử, phân tử

Câu hỏi: Phân tử là gì? Phân tử của hợp chất gồm những nguyên tử như thế nào, có gì khác so với phân tử của đơn chất? Lấy ví dụ minh họa.

Trả lời:

- Phân tử là hạt đại diện cho chất, gồm một số nguyên tử liên kết với nhau và thể hiện đầy đủ tính chất hóa học của chất.

Ví dụ:

Phân tử nước (H₂O) gồm 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O liên kết với nhau.

Phân tử hiđro (H₂) gồm hai nguyên tử H liên kết với nhau.

- Phân tử của hợp chất gồm những nguyên tử khác loại liên kết với nhau theo một tỉ lệ và một thứ tự nhất định.

- Phân tử của hợp chất khác với phân tử của đơn chất là:

Phân tử của đơn chất gồm các nguyên tử cùng loại liên kết với nhau; phân tử của hợp chất do các nguyên tử khác loại liên kết với nhau.

Ví dụ:

- Phân tử hợp chất: phân tử nước gồm 2 H liên kết với 1 O, phân tử muối ăn gồm 1 Na liên kết với 1 Cl, ...

- Phân tử đơn chất: phân tử khí nitơ gồm hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau, ...

1. Phân tử là gì?

Phân tử là một nhóm trung hòa điện tích, có nhiều hơn 2 nguyên tử, được kết hợp với nhau bằng các liên kết hóa học. Các phân tử sẽ được phân biệt với các ion do thiếu điện tích. Thế nhưng, trong vật lý lượng tử, hóa học hữu cơ và hóa sinh, khái niệm phân tử được sử dụng nghiêm ngặt hơn, áp dụng cho các ion đa nguyên tử.

Phân tử là 1 nhóm trung hòa điện tích có nhiều hơn 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng các liên kết hóa học. Các phân tử được phân biệt với các ion do thiếu điện tích. Tuy nhiên, trong vật lý lượng tử, hóa học hữu cơ và hóa sinh, thuật ngữ phân tử thường được sử dụng ít nghiêm ngặt hơn, cũng được áp dụng cho các ion đa nguyên tử.

Trong lý thuyết động học của chất khí, định nghĩa phân tử được sử dụng cho bất kỳ hạt khí nào bất kể thành phần của nó. Theo khái niệm này, các nguyên tử khí trơ được coi là các phân tử vì chúng là các phân tử của đơn tử.

Vào năm 1811, Avogadro đã lần đầu nói về phân tử. Khi xuất hiện nó đã gây nên nhiều tranh cãi trong cộng đồng hóa học. Phải đến năm 1911, Perrin công khai kết quả quả nghiên cứu của mình thì từ đó thuyết phân từ hiện đại mới được sử dụng phổ biến. Nó được ứng dụng trong ngành hóa học tính toán thời điểm đó.

Ví dụ cụ thể về một phân tử điển hình là phân tử nước. Phân tử nước là gì? Kí hiệu ra sao? Phân tử nước là sự kết hợp hợp của 2 nguyên tử Hydro (H⁺) cad 1 nguyên tử Oxy (O₂^-). Công thức hóa học của nước là H₂O.

Kích thước của phân tử này siêu nhỏ, trong đó H+ cũng là nguyên tử nhỏ nhất trong các nguyên tố. Vì vậy, nước thẩm thấu vào da rất dễ dàng. Do điện tích trái dấu giữa nguyên tử Hidro và Oxy, các phân tử nước thường hút nhau bằng liên kết Hidro. Nhưng liên kết này không bền vững, dễ đứt gãy. Ngoài ra, một số phân tử khác cũng rất phổ biến như Nitơ (N₂), Canxi Oxit (CaO), Ôzon (O₃), Glucozo (C₆H₁₂O₆), Muối ăn (NaCl).

2. Liên kết trong các phân tử

Giữa các phân tử có liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion. Một số nguyên tố phi kim chỉ có thể tồn tại trong môi trường dưới dạng phân tử. Phân tử của một hợp chất sẽ được tạo thành từ 2 hoặc nhiều yếu tố. Ví dụ, khí hydro luôn tồn tại dưới dạng phân tử hydro (H₂).

Trong phân tử hoá học, sự thay đổi liên kết giữa các nguyên tử sẽ làm phân tử này biến đổi thành phân tử khác. Dưới đây là 2 loại liên kết trong phân tử:

Liên kết cộng hóa trị

Đây là liên kết hóa học được tạo nên giữa các nguyên tử bằng một hoặc nhiều cặp electron chung. Mỗi cặp electron chung sẽ tạo thành 1 liên kết cộng hóa trị. Vì thế, ta có liên kết đơn (phân tử H2) và liên kết ba (phân tử N2).

Liên kết cộng hóa trị gồm liên kết không phân cực và phân cực (có cực). Cụ thể như sau:

+ Liên kết cộng hóa trị không phân cực là liên kết được tạo thành từ 2 nguyên tử của cùng một nguyên tố. Chúng có cùng độ âm điện nên các liên kết trong các phân tử đó nằm giữa 2 nguyên tử. Ví dụ như phân tử N2, H2,…

+ Liên kết cộng hóa trị phân cực là liên kết có cặp electron chung bị lệch về một phía. Trong công thức electron của các phân tử này, ta đặt cặp electron chung lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.

Liên kết ion

Liên kết ion là liên kết hóa học được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion có điện tích trái dấu. Liên kết này được tạo thành giữa các nguyên tử nguyên tố kim loại điển hình và nguyên tử nguyên tố phi kim điển hình.

Khi các nguyên tử nhường hoặc nhận electron, nó sẽ trở thành phần tử mang điện và được gọi là ion. Các nguyên tử kim loại nhường đi một hoặc nhiều electron được gọi là cation. Còn các nguyên tử phi kim nhận được một hoặc nhiều electron được gọi là anion.

3. Công thức phân tử là gì?

Công thức phân tử là một biểu thức cho biết số lượng và loại nguyên tử có trong phân tử của một chất. Ví dụ, có 6 nguyên tử C và 14 nguyên tử H trong một phân tử hexan , có công thức phân tử là C₆H₁₄. Công thức và cấu trúc phân tử là hai yếu tố quan trọng quyết định tính chất của nó, nhất là khả năng phản ứng của nó.

4. Một số dạng bài tập về nguyên tử, phân tử

Bài tập 1: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 40. Tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. Nguyên tử X có số proton là:

Lời giải:

Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt là 40 thì số hạt = p + e + n = 2p + n = 40 (1)

Số hạt mang điện sẽ nhiều hơn số hạt không mang điện là 12

=> p + e – n = 2p – n = 12 (2)

Từ (1) và (2) => p = 13; n = 14

Vậy số proton có trong nguyên tử X bằng 13

Bài tập 2: Một nguyên tử nhôm (Al) có 13 proton, 13 electron và 14 notron. Xác định khối lượng của Nhôm.

Lời giải:

Ta có:

m_p = 13 . 1,6726 .10^-24= 21,71.10^-24 (g)

m_n= 14 . 1,675 .10^-24= 23,45.10^-24(g)

m_e = 13 . 9,1 .10^-24= 0,01183 .10^-24(g)