BÀI 9 LIÊN kết CỘNG hóa TRỊ

LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ Mục tiêu  Kiến thức + Nêu được sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử đơn chất và hợp chất.. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Xu hướng của các nguyên tử là tiến tớ

BÀI 9 LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ Mục tiêu

 Kiến thức

+ Nêu được sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử đơn chất và hợp chất

+ Nêu được sự phân cực trong liên kết cộng hóa trị

+ Phân loại được các loại liên kết trong hóa học theo hiệu độ âm điện

 Kĩ năng

+ Dự đoán được kiểu liên kết trong phân tử (liên kết cộng hóa trị, liên kết ion)

I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

Xu hướng của các nguyên tử là tiến tới cấu hình electron bền của khí hiếm gần nó nhất (8 electron lớp ngoài cùng hoặc 2 electron đối với He)  Có hai xu hướng là:

 Xu hướng (1): Nguyên tử của nguyên tố này nhường hẳn electron cho nguyên tử của nguyên tố kia

để cả hai cùng đạt cầu hình electron bền của khí hiếm gần nó nhất Hình thành liên kết ion

 Xu hướng (2): Hai nguyên tử cùng bỏ ra một số electron để hình thành những cặp electron dùng chung, những cặp electron dùng chung này thuộc cả về hai nguyên tửHình thành liên kết cộng hóa trị

So sánh liên kết ion và liên kết cộng hóa trị

Loại liên

Liên kết cộng hóa trị

Định nghĩa

Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu

Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên

tử bằng một hay nhiều cặp electron chung

Bản chất

của

liên kết

Electron chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử kia

Đôi electron chung không lệch về nguyên

tử nào

Đôi electron chung lệch về nguyên tử nào có độ âm điện lớn hơn

Hiệu độ

II CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Viết công thức cấu tạo

Phương pháp giải

Để đạt cấu hình electron bền của khí hiếm gần nó nhất, các nguyên tử phi kim sẽ bỏ ra (8 – số thứ tự nhóm) electron để góp chung hoặc (2 – số thứ tự nhóm) electron đối với hiđro

 1 electron kí hiệu là một chất   , 2 electron hay cặp electron kí hiệu là hai chấm 



 1 cặp electron 

 được biểu diễn bằng một gạch   , đó là liên kết đơn Hai gạch là liên kết đôi, ba gạch là liên kết ba

Khi viết công thức cấu tạo, ta chỉ quan tâm các electron dùng chung và chuyển 1 cặp electron thành một gạch

Một cách đơn giản, có thể coi nguyên tử nào bỏ ra bao nhiêu electron thì hình thành bấy nhiêu gạch (–) xung quanh nó

Ví dụ: Viết công thức cấu tạo, công thức electron của HCl, N 2

Hướng dẫn giải

Đối với HCl:

H bỏ ra (2 1) 1  electron để góp chung

Cl bỏ ra (8 7) 1  electron để góp chung

 Công thức electron:

 Công thức cấu tạo: H Cl

Các nguyên tố thuộc chu kì 2 luôn luôn tiến tới cấu hình electron bền của khí hiếm gần nó nhất (8 electron lớp ngoài cùng) (qui tắc bát tử) Riêng chu kì 3, một số trường hợp không tiến tới 8 electron lớp ngoài cùng vì chu kì 3 có phân lớp d tham gia (số electron tối đa của lớp thứ ba là 18 electron)

Trong trường hợp, các nguyên tử không tiến tới 8 electron lớp ngoài cùng, ta viết công thức cấu tạo sao cho đảm bảo tổng số electron riêng (electron không tham gia liên kết) và số electron tham gia liên kết

= Số electron lớp ngoài cùng

Đặc biệt, trong trường hợp cặp electron dùng chung do một nguyên tử đóng góp (kí hiệu là) được gọi là liên kết cho nhận

Đối với N : 2

N bỏ ra (8 5) 3electron để đóng góp chung

 Công thức electron:

Công thức cấu tạo: NN

Ví dụ: Viết công thức cấu tạo của PCl 3

Hướng dẫn giải

Công thức cấu tạo của PCl là: 3

Có ba liên kếtP Cl , mỗi liên kết P bỏ ra 1 electron tham gia

P có 2 electron không tham gia vào liên kết

Tổng số electron lớp ngoài cùng của P là: 3.1 2 5

= Số electron lớp ngoài cùng  Công thức cấu tạo thỏa mãn

Có ba liên kếtP Cl , mỗi liên kết P bỏ ra 1 electron tham gia

P có 2 electron không tham gia vào liên kết

Tổng số electron riêng và số electron tham gia liên kết là: 2 3.1 5  Số electron lớp ngoài cùng  Công thức cấu tạo thỏa mãn

Ví dụ: Viết công thức cấu tạo củaPCl 5

Hướng dẫn giải

Công thức cấu tạo củaPCl là: 5

P đã đủ 5 electron tham gia vào liên kết, do đó P không còn là electron riêng (electron tự do)

Ví dụ: Viết công thức cấu tạo của HNO : 3

Hướng dẫn giải

Công thức cấu tạo củaHNO là: 3

 Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Viết công thức cấu tạo, công thức electron của H O 2

Hướng dẫn giải

H bỏ ra (2 1) 1  electron để góp chung

O bỏ ra (8 6) 2 electron để góp chung

Công thức electron:

Công thức cấu tạo:

Chú ý: H O là phân tử hình chữ V 2

Ví dụ 2: Viết công thức cấu tạo của CO 2

Hướng dẫn giải

C bỏ ra (8 4) 4 electron để góp chung

O bỏ ra (8 6) 2 electron để góp chung

Công thức electron:

Công thức cấu tạo: O C O

Chú ý: CO là phân tử thẳng 2

Ví dụ 3: Viết công thức cấu tạo, công thức electron của SO ,SO 2 3

Hướng dẫn giải

Đối với SO 2

Cách 1: Theo quy tắc bát tử (8e lớp ngoài cùng) Để phù hợp với quy tắc bát tử ta dùng liên kết

chonhận

Cách 2: S thuộc chu kì 3 (3s3p3d), lớp 3 có tối đa 18e S có thể không tuân theo quy tắc bát tử

Đối với SO 3

Cách 1: Theo quy tắc bát tử (8e lớp ngoài cùng) Để phù hợp với quy tắc bát tử ta dùng liên kết

chonhận

Cách 2: S thuộc chu kì 3 (3s3p3d), lớp 3 có tối đa 18e S có thể không tuân theo quy tắc bát tử

Bài tập tự luyện dạng 1

Bài tập cơ bản

Câu 1: Trong phân tửNH , có bao nhiêu cặp electron dùng chung? 3

Câu 2: Trong phân tửCH , có bao nhiêu liên kết đơn? 4

Câu 3: Trong phân tửC H , có bao nhiêu liên kết đôi? 2 4

Câu 4: Trong phân tửC H , số liên kết đơn và liên kết ba lần lượt là 2 2

A 2, 0 B 2, 1 C 1, 0 D 1, 1

Dạng 2: Nhận dạng liên kết

Phương pháp giải

Liên kết ion:

Liên kết của phi kim điển hình (F, O, Cl, N) với kim loại nhóm IA, IIA, Al là liên kết ion

Trong trường hợp chất có NH4thì thường sẽ có liên kết ion

Trong hợp chất có các ion đa nguyên tử như 2 2

3 4 3

NO ,SO , CO ,    thì sẽ có liên kết ion

Liên kết cộng hóa trị:

Liên kết giữa các nguyên tố phi kim với phi kim thì chắc chắn là liên kết cộng hóa trị

Liên kết cộng hóa trị được chia làm hai loại: Liên kết cộng hóa trị phân cực (liên kết cộng hóa trị có cực) và liên kết công hóa trị không cực

 Liên kết giữa các nguyên tử phi kim giống nhau thì chắc chắn là liên kết cộng hóa trị không cực

 Liên kết giữa các nguyên tử phi kim khác nhau thì có thể là liên kết cộng hóa trị phân cực

Cặp electron dùng chung nằm giữa hai nguyên tử hình thành liên kết cộng hóa trị không cực

Cặp electron dùng chung lệch về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn hình thành liên kết cộng hóa trị phân cực

Ví dụ: Liên kết giữa Navà Cl trong NaCl là liên kết ion

Ví dụ: Liên kết giữa NH4và Br trong NH Br là liên kết ion 4

Ví dụ: Liên kết giữa Kvà CO23 trong K CO là liên kết ion 2 3

Ví dụ: Liên kết giữa các nguyên tử trong các phân tửCl , 2 HClđều là liên kết cộng hóa trị

Ví dụ: Liên kết giữa Cl với Cl trong Cl là liên kết cộng hóa trị không cực 2

Ví dụ: Liên kết giữa H với Cltrong HCl là liên kết cộng hóa trị phân cực

Ví dụ: Phân tử H O (hình chữ V) là phân tử phân cực vì gồm các liên kết cộng hóa trị phân cực và 2 không đối xứng

Ví dụ mẫu

Ví dụ 1: Dựa vào hiệu độ âm điện của các nguyên tố, hãy cho biết loại liên kết trong các chất sau:

AlCl ,CaCl ,CaS, Al S , HCl, H , NH , KCl,CH

Hướng dẫn giải

Bảng mối liên hệ giữa hiệu độ âm điện và loại liên kết:

Từ 0,0 đến < 0,4

Từ 0,4 đến < 1,7

≥ 1,7

Liên kết cộng hóa trị không cực Liên kết cộng hóa trị có cực

Liên kết ion Loại liên kết giữa các nguyên tử trong một phân tử:

Công thức phân tử Hiệu độ âm điện Loại liên kết

3

2

2 3

2

3

4

Ví dụ 2: Không dựa vào hiệu độ âm điện, hãy cho biết loại liên kết giữa các nguyên tử trong các

phân tử sau: Cl , HF, H O,CO , NaCl, MgO, Al O ,O , N , KF, NH NO , NH Cl 2 2 2 2 3 2 2 4 3 4

Hướng dẫn giải

Liên kết giữa các nguyên tử trong một phân tử:

Công thức phân tử

Liên kết giữa các nguyên tử,

2

2

2

2 3

2

2

4 3

NH NO

N với H trong NH4 Cộng hóa trị có cực

N với O trong NO3 Cộng hóa trị có cực 4

4

NH Cl N với H trong NH4 Cộng hóa trị có cực

Ví dụ 3: Cho các phân tử sau: H O, NH , H , N ,CO ,C H ,CH , HCl Trong các phân tử trên, phân 2 3 2 2 2 2 2 4

tử nào có cực, phân tử nào không cực?

Hướng dẫn giải

2 2

H , N là các phân tử không cực vì các nguyên tử liên kết với nhau hoàn toàn giống nhau

Xét phân tử NH : 3

Cấu trúc phân tử:

Phân tử hình tháp tam giác

Liên kết N H là liên kết cộng hóa trị có cực và phân tử NH không đối xứng 3  Phân tử NH có 3 cực

Xét phân tử H O : 2

Cấu trúc phân tử:

Phân tử hình chữ V

Liên kết O H là liên kết cộng hóa trị có cực và phân tử H O không đối xứng 2 Phân tử H O có 2 cực

Xét phân tử CO : 2

Cấu trúc phân tử: O C O

Phân tử CO là phân tử thẳng 2

Hai liên kết COphân cực về phía nguyên tử O có độ âm điện lớn hơn, cùng phương, ngược chiều,

có độ lớn bằng nhau, do đó vectơ liên kết của cả phân tử bằng 0  Phân tử CO không cực 2

Xét phân tử C H : 2 2

Cấu trúc phân tử:

H  C C H

Phân tửC H là phân tử thẳng, đối xứng, do đó phân tử2 2 C H không cực 2 2

Xét phân tử CH : 4

Cấu trúc phân tử:

Phân tử CH hình tứ diện đều, đối xứng, do đó phân tử 4 CH không cực 4

Xét phân tử HCl :

Cấu trúc phân tử: H Cl

Liên kết H Cl là liên kết cộng hóa trị có cực, do đó phân tửHClcó cực

Bài tập tự luyện dạng 2

Câu 1: Liên kết hóa học trong phân tử HCl là

Câu 2: Cho biết độ âm điện của O là 3,44 và của Si là 1,90 Liên kết trong phân tử SiO2 là liên kết

Câu 3: Cặp nguyên tử nào dưới đây tạo hợp chất cộng hóa trị?

Câu 4: Dãy chất được sắp xếp theo chiều tăng dần sự phân cực liên kết trong phân tử là:

Câu 5: Cho hai nguyên tố: X (Z = 20), Y (Z=17) Công thức hợp chất tạo thành từ X, Y và liên kết trong

phân tử lần lượt là

A XY, liên kết cộng hóa trị B X2Y3, liên kết cộng hóa trị

C X2Y, liên kết ion D XY2, liên kết ion

Câu 6: Liên kết hóa học trong phân tử Cl2 là

C liên kết cộng hóa trị phân cực D liên kết cho – nhận (phối trí)

Câu 7: Dãy chỉ chứa các hợp chất có liên kết cộng hóa trị là:

A BaCl2, NaCl, NO2 B SO2, CO2, Na2O2

Câu 8: Cho các phân tử sau: HCl, NaCl, CaCl2, AlCl3 Phân tử có liên kết mang nhiều tính chất ion nhất

là

Câu 9: Phân tử nào dưới đây có liên kết cộng hóa trị không phân cực?

Câu 10: Hợp chất nào dưới đây có cả liên kết cộng hóa trị và liên kết ion trong phân tử?

Câu 11: Dãy gồm các phân tử có cùng một kiểu liên kết là:

A Cl2, Br2, I2, HCl B Na2O, KCl, BaCl2, Al2O3

C HCl, H2S, NaCl, N2O D MgO, H2SO4, H3PO4, HCl

Câu 12: Các chất mà phân tử không phân cực là:

A HBr, CO2, CH4 B Cl2, CO2, C2H2 C NH3, Br2, C2H4 D HCl, C2H2, Br2

Bài tập nâng cao

Câu 13: Trong hợp chất ion XY (X là kim loại, Y là phi kim), số electron của cation bằng số electron của

anion và tổng số electron trong XY là 20 Biết Y có độ âm điện lớn nhất Công thức XY là

Câu 14: Phần trăm khối lượng của nguyên tố R trong hợp chất khí hiđro (R có số oxi hóa thấp nhất) và

trong oxit cao nhất tương ứng là a% và b%, với a : b = 11 : 4 Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Phân tử oxit cao nhất của R không có cực

B Oxit cao nhất của R ở điều kiện thường là chất rắn

C Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, R thuộc chu kì 3

D Nguyên tử R (ở trạng thái cơ bản) có 6 electron s

III PHẦN ĐÁP ÁN

Dạng 1: Viết công thức cấu tạo

1 – C 2 – D 3 – A 4 – B

Dạng 2: Nhận dạng liên kết

1 – B 2 – B 3 – C 4 – C 5 – D 6 – B 7 – C 8 – B 9 – D 10 – D

11 – B 12 – B 13 – B 14 – A