Bài 12. Liên kết cộng hóa trị A/ Câu hỏi mở đầu
Câu hỏi mở đầu trang 55 SGK Hóa học 10: Nguyên tử hydrogen và chlorine dễ dàng kết hợp để tạo thành phần tử hydrogen chloride (HCl), liên kết trong trường hợp này có gì khác so với liên kết ion trong phân tử sodium chloride (NaCl)?
Trả lời:
Nguyên tử hydrogen liên kết với nguyên tử chlorine bằng cách mỗi nguyên tử góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung trong phân tử HCl. Khi đó nguyên tử hydrogen có 2 electron (cấu hình electron bền vững của nguyên tử khí hiếm He) và nguyên tử chlorine có 8 electron ở lớp ngoài cùng, thỏa mãn quy tắc octet.
Khác với phân tử sodium chloride (NaCl) được hình thành nhờ lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu Na+ và Cl-. Các ion này được tạo ra do sự nhường, nhận electron.
B/ Câu hỏi giữa bài
I. Sự tạo thành liên kết cộng hóa trị
Hoạt động trang 58 SGK Hóa học 10: Lắp ráp mô hình một số phân tử
Chuẩn bị: Bộ lắp ráp mô hình các phân tử CH4, C2H4, C2H2, C2H5OH, CH3COOH.
Tiến hành:
- Chọn hình cầu có màu sắc khác nhau đại diện cho nguyên tử C, O, H.
- Lắp các hình cầu và que nối theo mẫu (Hình 12.8).
Quan sát mô hình và cho biết số liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba trong mỗi phân tử.
Trả lời:
- Trong phân tử methane (CH4): có 4 liên kết đơn C-H
- Trong phân tử ethene (C2H4): có 4 liên kết đơn C-H và 1 liên kết đôi C=C - Trong phân tử ethyne (C2H2): có 2 liên đơn C-H và 1 liên kết ba C≡C
- Trong phân tử ethanol (C2H5OH): có tất cả 8 liên kết đơn (trong đó: 5 liên kết đơn C-H, 1 liên kết đơn C-C, 1 liên kết đơn C-O và 1 liên kết đơn O-H).
- Trong phân tử ethanoic acid (CH3COOH): có 1 liên kết đôi C=O và 6 liên kết đơn (trong đó: 3 liên kết đơn C-H, 1 liên kết đơn C-C, 1 liên kết đơn C-O và 1 liên kết đơn O-H.
Câu hỏi 1 trang 58 SGK Hóa học 10: Viết công thức electron, công thức cấu tạo và công thức Lewis của các phân tử.
a) Bromine (Br2). b) Hydrogen sulfide (H2S).
c) Methane (CH4). d) Ammonia (NH3).
e) Ethene (C2H4). g) Ethyne (C2H2).
Trả lời:
Công thức
electron
Công thức Lewis Công thức cấu tạo
a) Bromine (Br2).
Br – Br
b) Hydrogen sulfide (H2S).
H – S – H
c) Methane (CH4).
d) Ammonia (NH3).
e) Ethene
(C2H4).
g) Ethyne
(C2H2).
II. Độ âm điện và liên kết hóa học
Câu hỏi 2 trang 59 SGK Hóa học 10: Dựa vào giá trị độ âm điện trong Bảng 6.2, dự đoán loại liên kết (liên kết cộng hoá trị phân cực, liên kết cộng hoá trị không phân cực, liên kết ion) trong các phân tử: MgCl2, AlCl3, HBr, O2, H2, NH3.
Trả lời:
- Trong phân tử MgCl2, hiệu độ âm điện của Cl và Mg: 3,16 – 1,31 = 1,85.
⇒ Liên kết giữa Mg và Cl là liên kết ion.
- Trong phân tử AlCl3, hiệu độ âm điện của Cl và Al: 3,16 – 1,61 = 1,55.
⇒ Liên kết giữa Al và Cl là liên kết cộng hóa trị phân cực.
- Trong phân tử HBr, hiệu độ âm điện của Br và H: 2,96 – 2,2 = 0,76.
⇒ Liên kết giữa Br và H là liên kết cộng hóa trị phân cực.
- Trong phân tử O2, hiệu độ âm điện: 3,44 – 3,44 = 0.
⇒ Liên kết giữa O và O là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
- Trong phân tử H2, hiệu độ âm điện: 2,2 – 2,2 = 0.
⇒ Liên kết giữa H và H là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
- Trong phân tử NH3, hiệu độ âm điện của N và H: 3,04 – 2,2 = 0,84.
⇒ Liên kết giữa N và H là liên kết cộng hóa trị phân cực.
III. Mô tả liên kết cộng hóa trị bằng sự xen phủ orbital nguyên tử
Câu hỏi 3 trang 61 SGK Hóa học 10: Sự hình thành liên kết σ và liên kết π khác nhau như thế nào?
Trả lời:
- Sự xen phủ trục, tạo ra liên kết σ. Xen phủ trục là các orbital sẽ xen phủ với nhau theo trục liên kết. Có ba loại xen phủ trục:
+ Sự xen phủ s – s
+ Sự xen phủ s – p
+ Sự xen phủ p – p
- Sự xen phủ bên tạo ra liên kết π. Sự xen phủ bên là sự xen phủ, trong đó các orbital tham gia liên kết song song với nhau và vuông góc với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết.
Câu hỏi 4 trang 61 SGK Hóa học 10: Số liên kết σ và π có trong phân tử C2H4 lần lượt là
A. 4 và 0.
B. 2 và 0.
C. 1 và 1.
D. 5 và 1.
Trả lời:
Đáp án đúng là: D
Trong phân tử C2H4 có 4 liên kết cộng hóa trị đơn (là 4 liên kết σ) và 1 liên kết đôi (gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π).
⇒ Trong phân tử C2H4 có 5 liên kết σ và 1 liên kết π.
IV. Năng lượng liên kết cộng hóa trị
Câu hỏi 5 trang 62 SGK Hóa học 10: Năng lượng liên kết là gì? Năng lượng liên kết của phân tử Cl2 là 243 kJ/mol cho biết điều gì?
Trả lời:
- Năng lượng liên kết (Eb) là năng lượng cần thiết để phá vỡ một liên kết hoá học trong phân tử ở thể khí thành các nguyên tử ở thể khí. Năng lượng liên kết đặc trưng cho độ bền của liên kết.
- Năng lượng liên kết của phân tử Cl2 là 243 kJ/mol cho biết: để phá vỡ 1 mol liên kết
Cl-Cl thành các nguyên tử Cl (ở thể khí) cần năng lượng là 243 kJ.
Câu hỏi 6 trang 62 SGK Hóa học 10: Dựa vào giá trị năng lượng liên kết ở Bảng 12.2, hãy chọn phương án đúng khi so sánh độ bền liên kết giữa Cl2, Br2 và I2. A. I2 > Br2 > Cl2.
B. Br2 > Cl2 > I2. C. Cl2 > Br2 > I2. D. Cl2 > I2 > Br2. Trả lời:
Đáp án đúng là: C
Dựa vào Bảng 12.2, ta thấy:
Năng lượng liên kết Cl – Cl (243 kJ/mol) > năng lượng liên kết Br – Br (193 kJ/mol)
> năng lượng liên kết I – I (151 kJ/mol).
⇒ Độ bền liên kết giảm từ Cl2 > Br2 > I2.
Em có thể trang 63 SGK Hóa học 10: Phân biệt được liên kết ion, liên kết cộng hóa trị phân cực và liên kết cộng hóa trị không phân cực theo độ âm điện.
Trả lời:
Dựa vào hiệu độ âm điện của các nguyên tử, dự đoán loại liên kết:
0 ≤ || < 0,4: liên kết cộng hóa trị không phân cực 0,4 ≤ || < 1,7: liên kết cộng hóa trị phân cực.
|| ≥ 1,7: liên kết ion
