Luyện tập Ôn tập chương 3

Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn) với một nguyên tử khác (có độ âm điện lớn) còn cặp electron hóa trị riêng.

Các nguyên tử có độ âm điện lớn thường gặp trong liên kết hydrogen là N, O, F.

Liên kết hydrogen thường được kí hiệu là dấu ba chấm (...), rải đều từ nguyên tử H đến nguyên tử tạo liên kết hydrogen với nó.

→ Trong sơ đồ trên, đường nét đứt đại diện cho liên kết hydrogen

Do trong các phân tử HF có liên kết hydrogen làm giảm tính acid của HF nên HF là acid yếu. Sơ đồ liên kết hydrogen giữa các phân tử hydrogen fluoride: ...F-H...F-H…

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.

Liên kết cộng hoá trị thường được hình thành giữa các nguyên tử nguyên tố phi kim với nhau.

Theo quy tắc octet (bát tử): Trong quá trình hình thành liên kết hóa học, nguyên tử các nguyên tố nhóm A có xu hướng tạo thành lớp vỏ ngoài cùng có 8 electron tương ứng với khí hiếm gần nhất (hoặc 2 electron với khí hiếm helium).

 Liên kết hydrogen làm tăng độ tan của các chất.

Tương tác Van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất. Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng thì tương tác Van der Waals tăng.

Methane có khối lượng phân tử nhỏ nhất → Tương tác van der Waals yếu nhất → Nhiệt độ sôi thấp nhất

→ Methane có nhiệt độ sôi là -164°C

Cấu hình electron bền vững là cấu hình electron với lớp ngoài cùng có 8 electron (trừ He với lớp electron ngoài cùng có 2 electron).

Na (Z= 11) có cấu hình electron:1s²2s²2p⁶3s¹→ có 1 electron lớp ngoài cùng.

C1 (Z= 17) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ → có 7 electron lớp ngoài cùng.

Ne (Z= 10) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶ = có 8 electron lớp ngoài cùng.

O (Z = 8) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁴ = có 6 electron lớp ngoài cùng.

Vậy Ne có 8 electron lớp ngoài cùng. Do đó Ne có cấu hình electron bền vững.

Helium (Z = 2) có cấu hình electron: 1s² → là khí hiếm với 2 electron lớp ngoài cùng → đây là cấu hình electron bền vững nên không có xu hướng nhường hoặc nhận electron.

Fluorine (Z = 9) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁵ → có 7 electron lớp ngoài cùng → xu hướng nhận 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Aluminium (Z = 13) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ → có 3 electron lớp ngoài cùng → có xu hướng nhường 3 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Sodium (Z = 11) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s¹ → có 1 electron lớp ngoài cùng → có xu hướng nhường 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Magnesium (Z=12) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s² → có 2 electron lớp ngoài cùng → có xu hướng nhường 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Fluorine (Z = 9) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁵ → có 7 electron lớp ngoài cùng → xu hướng nhận 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Aluminium (Z = 13) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ → có 3 electron lớp ngoài cùng → có xu hướng nhường 3 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Sodium (Z = 11) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s¹ → có 1 electron lớp ngoài cùng → có xu hướng nhường 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững.

Ca (Z=20) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² → Có 2 electron lớp ngoài cùng. Khí hiếm gần nhất là: Ar: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

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

Ca → Ca²⁺ + 2e

Theo dãy F₂, Cl₂, Br₂, I₂ thì kích thước và khối lượng tăng dần từ đầu đến cuối dãy nên lực Van der Waals tăng dần do đó nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của các chất này tăng dần.

Số lượng liên kết giữa các phân tử càng nhiều, lực liên kết càng mạnh thì càng cần nhiều năng lượng để phá vỡ liên kết giữa chúng.

Khi đó, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của chất đó càng cao.

Liên kết đơn là liên kết .

Liên kết đôi gồm 1 liên kết  và 1 liên kết

Trong phân tử C₂H₄, có 4 liên đơn kết C – H và 1 liên kết đôi C = C. Vì thế, số liên kết  và  có trong phân tử C₂H₄ lần lượt là 5 và 1.

Phân tử H₂O có liên kết hydrogen ⇒ "nhiệt độ sôi cao nhất”. Nhiệt độ sôi của H₂S cao hơn nhiệt độ sôi của CH₄

Xét hiệu độ âm điện (Δ) giữa hai nguyên tố.

+ 0 ≤ Δ < 0,4→ liên kết cộng hóa trị không cực.

+ 0,4 ≤ Δ <1,7 → liên kết cộng hóa trị có cực.

+ Δ ≥ 1,7 → liên kết ion.

K₂O: Δ= 3,44−0,82 = 2,62 → Liên kết ion.

KCl: Δ= 3,16−0,82 = 2,34 → Liên kết ion.

HCl: Δ = 3,16−2,2 = 0,96 → Liên kết cộng hóa trị có cực.

K₃N: Δ = 3,04−0,82 = 2,22 → Liên kết ion.

Ta có:

Giá trị hiệu độ âm điện tăng dần như sau: 0,38 < 0,84 < 1,24 < 2,51

Độ phân cực của các phân tử xếp theo thứ tự răng dần: H₂S < NH₃ < H₂O < Na₂O.

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.

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