(TIỂU LUẬN) bài ĐÁNH GIÁ GIỮA kỳ môn học hóa vô cơ vẽ cấu trúc lewis của các hợp chất ion sau NO3 , BF3, SF6 ● cấu trúc lewis của NO3

-Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm: chỉ có 6 electron xung quanh nguyên tửủ̉B... Phân tửủ̉ càng có nhiều cặp electron tựp̣ dothì góc liên kếấ́t càng giảủ̉m +Phân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

BÀI ĐÁNH GIÁ GIỮA KỲ

Môn học: Hóa vô cơ

Mã số môn học: TN119

Phòng học: 108/ B1

Nhóm ngành: Công nghệ hóa học Nhóm 15:

1 Lê Thành Phú – B1909716

3 Đỗ Huỳnh Trung – B1909743

Câu 1:

a Vẽ cấu truc Lewis của các hợp chất/ ion sau: NO3 -, BF3, SF6

● Cấấ́u trúc Lewis của NO3

-:

- Tổng số electron hoa tri: 5+3×6+1 = 24 (12 cặp)

- Nguyên tử trung tâm là N (vì có độ âm điện nhỏ hơn O)

- Số cặp electron tạo liên kết sigma là 3 → Số cặp electron còn dư là 9

- Đăṭcác căpp̣ electron còn dư lân lượt vao các nguyên tử O:

- Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm:

● Cấấ́u trúc Lewis của BF3:

- Tổng số electron hoa tri: 3+3×7 = 24 (12 cặp)

- Nguyên tử trung tâm là B (vì có độ âm điện nhỏ hơn F)

- Số cặp electron tạo liên kết sigma là 3→ Số cặp electron còn dư là 9

- Đăṭcác căpp̣ electron còn dư lân lượt vao các nguyên tử F:

-Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm: chỉ có 6 electron xung quanh nguyên tửủ̉

B B không thể hình thành một liên kếấ́t pi với nguyên tửủ̉ F để thỏa mãn nguyên tắc báấ́t tửủ̉

vì nếấ́u xuấấ́t hiện một liên kếấ́t pi thì điện tích hình thức củủ̉a F là +1, củủ̉a B là -1 nên sẽẽ̃ rấấ́tkém bền

● Cấấ́u trúc Lewis của SF6:

- Tổng số electron hoa tri: 6+7×6 = 48 (24 cặp)

- Nguyên tử trung tâm là S (vì có độ âm điện nhỏ hơn F)

- Số cặp electron tạo liên kết sigma là 6 → Số cặp electron còn dư là 18

- Đăṭcác căpp̣ electron còn dư lân lượt vao các nguyên tử F:

-Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm: Xung quanh nguyên tửủ̉ S có 6 cặp

electron Tuy nhiên vì S ở chu kỳ 3 nên có orbital d để nhận thêm electron

b Vẽ cấu truc Lewis va dự đoán dạng hinh hoc tối ưu của các phân tử/ ion sau: I3-, IF4-,ICl2 -, va IO4 -.

● Ion I3 -:

- Cấấ́u trúc Lewis của I3 -:

+ Tổng số electron hoa tri: 3×7+1 = 22 (11 cặp)

+ Nguyên tử trung tâm là I

+ Số cặp electron tạo liên kết sigma là 2 → Số cặp electron còn dư là 9

+ Đăṭcác căpp̣ electron còn dư lân lượt vao các nguyên tử I:

+ Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm:

- Công thức tổng quáấ́t: AXmEn

+ A = I, X = I, m = 2, E = sốấ́ cặp electron đơn độc, n =3

+ SN = m+n = 5

+ Hình học tốấ́i ưu:

Cấấ́u trúc (1) Cấấ́u trúc (2) Cấấ́u trúc (3)

Do đó, cấấ́u trúc (2) là cấấ́u trúc bền củủ̉a Ion I3 - và ion này có cấấ́u trúc thẳng hàng ● Ion IF4 -:

- Cấấ́u trúc Lewis của IF4 -:

+ Tổng số electron hoa tri: 5×7+1 = 36 (18 cặp)

+ Nguyên tử trung tâm là I (vì có độ âm điện nhỏ hơn F)

+ Số cặp electron tạo liên kết sigma là 4→ Số cặp electron còn dư là 14

+ Đăṭcác căpp̣ electron còn dư lân lượt vao các nguyên tử F:

+ Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm:

- Công thức tổng quáấ́t: AXmEn

+ A = I, X = F, m = 4, E = sốấ́ cặp electron đơn độc, n = 2

- Cấấ́u trúc Lewis của ICl2 -:

+ Tổng số electron hoa tri: 3×7+1 = 22 (11 cặp)

+ Nguyên tử trung tâm là I (vì có độ âm điện nhỏ hơn Cl)

+ Số cặp electron tạo liên kết sigma là 2 → Số cặp electron còn dư là 9

+ Đăṭcác căpp̣ electron còn dư lân lượt vao các nguyên tử I:

+ Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm:

- Cấấ́u trúc Lewis của IO4-:

+ Tổng số electron hoa tri: 7+6×4+1 = 32 (16 cặp)

+ Nguyên tử trung tâm là I (vì có độ âm điện nhỏ hơn O)

+ Số cặp electron tạo liên kết sigma là 4 → Số cặp electron còn dư là 12

+ Đăṭcác căpp̣ electron còn dư lân lượt vao các nguyên tử I:

+ Kiểm tra sốấ́ electron củủ̉a nguyên tửủ̉ trung tâm:

- Cáấ́c phân tử cùng số lâpp̣ thể CH4, NH3, H2O (SN = 4)

-Cặp electron tựp̣ do ảủ̉nh hưởng đếấ́n góc liên kếấ́t Phân tửủ̉ càng có nhiều cặp electron tựp̣ dothì góc liên kếấ́t càng giảủ̉m

+Phân tử CH4 không có cặp electron tựp̣ do nào và bốn liên kết giữa C và H trong CH4

tương đương nhau nên phân tử có cấu trúc tư diện đều Góc liên kết H ─ C ─ H đượp̣c xáấ́cđịnh là 109,5°

+Phân tử NH3 có 1 cặp electron tựp̣ do Vì vây,p̣ góc liên kết H ─ N ─ H trong NH3 giảủ̉m

so với CH4 (là 109,5°) chỉ còn 106,6°

+Phân tử H2O có 2 cặp electron tựp̣ do Vì vây,p̣ góc liên kết H ─ O ─ H trong H2O giảủ̉m sovới CH4 (là 109,5°) và NH3 (là 106,6°) chỉ còn 104,5°

Câu 2:

a Săp xếp các acid sau theo đô mạnh tăng dân: HClO, HBrO, HIO, HClO2, HClO3

va HClO4 Giải thich

- Xét HClO, HClO2, HClO3, HClO4

Cl(OH) ClO(OH) ClO2(OH) ClO3(OH)

m = 0 m = 1 m = 2 m = 3

⇒ HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4 (1)

-Xét HClO, HBrO, HIO: có cùng dạp̣ng X(OH) tuy nhiên vì độ âm điện củủ̉a I < Br <

Cl ⇒ HIO < HBr < HClO (2)

Từ (1) và (2) suy ra: HIO < HBr < HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4

b.Săp xếp các base sau theo đô p̣mạnh giảm dân: NH3, NH2Me, NH2Et, NHMe2, NHEt2 va NHBu2

- Cáấ́c base theo đô mạnh giảm dân: NHBu2 > NHEt2 > NHMe2 > NH2Et > NH2Me >

NH3 - Giảủ̉i thích:

+ Sựp̣ xuấấ́t hiện củủ̉a góc đẩy điện tửủ̉ (Metyl, Etyl, Butyl) làm tăng tính base

+ Nếấ́u càng nhiều gốấ́c R đẩy e thì mật độ e trên N lạp̣i càng tăng, tính bazơ càng mạp̣nh nữa

Vì vậy, nếấ́u trong phân tửủ̉ amin toàn là gốấ́c đẩy e thì tính bazơ sẽẽ̃ là: NH3 < amin bậc I <amin bậc II < amin bậc III

c.Dự đoán va giải thich khả năng tan trong nươc của các chất sau dựa vao thuyết HSAB: PbCl2, PbBr2, PbI2 va PbS

- Thứ tựp̣ hòa tan trong nước là: PbCl 2> PbBr2 > PbI2 > PbS

- Giảủ̉i thích:

+Độ mềm củủ̉a cáấ́c base giảủ̉m từ S2- xuốấ́ng Cl- (S2- > I- > Br- > Cl-) do độ âm điện giảủ̉m từ

Cl- > Br- > I- > S2-, mà độ âm điện càng giảủ̉m thì base càng mềm

+ Pb2+ là một axit mềm

+Theo thuyếấ́t HSAB, base mềm có khuynh hướng kếấ́t hợp̣p với acid mềm để tạp̣o ra hợp̣pchấấ́t bền nên Pb2+ kếấ́t hợp̣p giảủ̉m dần từ S2- > I- > Br- > Cl- Trong đó, PbS là hợp̣p chấấ́tbền nhấấ́t khó tan trong nước và PbCl2 dễ tan trong nước nhấấ́t

Câu 3:

● Bài tập 1b: MnO4 - + HCN + I- → Mn2+ + ICN

Quáấ́ trính oxi hóa:

● Bài tập 2d: MnO4 - + I- → IO3 - + MnO2

Quáấ́ trình khửủ̉:

Quáấ́ trính oxi hóa:

2MnO4 - + I- + H2O → 2MnO2 + IO3 - + 2OH

-10

● Bài tập 8

a Fe2+ + MnO4 - + H+ → Fe3+ + Mn2+

+7

Quáấ́ trình khửủ̉: MnO4 - + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O

Quáấ́ trính oxi hóa: Fe2+ - e → Fe3+

x1x5

5Fe2+ + MnO4 - + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

H 3 PO 2

H 3 PO 3

H 3 PO 4

- Phản ưng vơi các halogen:

+ Phản ưng manh liêṭvơi F2 ngay trong bóng tốấ́i và ở nhiêṭđô p̣thấp:

thấấ́y H2 + Br2→

¿

HBr+ Phảủ̉n ứng với I2 phảủ̉i đốấ́t nóng thì phảủ̉n ứng mới cho phảủ̉n ứng thuận nghịch và thu nhiệt:

→Vì thếấ́ đê phản ưng xảy ra nhanh hơn, ta cân điêu chinh nhiêṭđô p̣va áp suất đồng thời sử dụng xuc tác phu hợp

- Ở nhiêṭđô p̣cao, H2 co thê khử được các oxide kim loại ( phản ưng co thê dung đê đinh lượng khi H2)

- Trong phong thi nghiêm::

+Cho dung dich acid loang HCl H2SO4 tác dụng vơi kim loại Fe,Zn, ( các kim loại đưng trươc H )

Zn + HCl → ZnSO4 + H2

Fe + H2SO4(loang) → FeSO4 + H2

- Cho dung dich kiêm tác dụng vơi các kim loại co tinh lưỡng tinh như Al, Zn, Cr,… 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2Na[Al(OH)] + 3H

CaH2 + H2O → Ca(OH)2 + H2

16

- Cho kim loại nhom I (kim loại kiêm) như Li, Na, K, … vao nươc.

- Trong công nghiêp::

+ Điện phân H2O với một lượp̣ng nhỏ H2SO4

+ Phương pháp hay được sử dụng trong công nghiêpp̣ dung đê điêu chế hydrogen la re-forming hơi nươc Cho hôn hợp khi thiên nhiên thâṭsạch ( đê không đâu đôcp̣ xuc tác) vahơi nươc ơ nhiêṭđô p̣cao (1000oC) qua chất xuc tác niken Phản ưng sinh ra hôn hợp khicarbon monoxide va hydrogen

- Táấ́c dụp̣ng hidro:

- Táấ́c dụp̣ng với nước:

+ Tạp̣i cathode: 2H2O +2e → 2OH- + H2

Quáấ́ trình oxy hóa nước tạp̣i anode có thể đượp̣c ngăn chặn bằờ̀ng cáấ́ch sửủ̉ dụp̣ng vật liệulàm điện cựp̣c có quáấ́ thếấ́ đốấ́i với sựp̣ giảủ̉i phóng O2 cao hơn Cl2 Oxide RuO2 đượp̣c cho làđiện cựp̣c anode tốấ́t nhấấ́t trong trườờ̀ng hợp̣p này Ngoài Cl2 ta còn thu đượp̣c NaOH

Si, Ge tạp̣o ra cáấ́c nitride:

- Khi phóng tia lửủ̉a điện qua hỗn hợp̣p gồờ̀m N2

- Trong điều kiện thích hợp̣p, N

- Trong công nghiệp:

N2 đượp̣c sảủ̉n xuấấ́t bằờ̀ng cáấ́ch chưng cấấ́t phân đoạp̣n không khí lỏng

b Giải cac bai tâp: 7, 8, 9 trang 159 va 160, bai 19, 20, va 21 trang 161

● Bài tập 7 trang 159:

Chu trinh nhiêṭđôngp̣ Born – Haber củủ̉a potassium hydride (KH)

Trong đó:

∆Hof: Năng lượng tạo thanh (formation energy)

∆Hoa: Nhiêṭthăng hoa (heat of atomization)

De: Năng lượng phân ly (energy dissociation)

IE: Năng lượng ion hoa (Ionization energy)

EA: Ái lực electron (electron affinity)

∆HoL: enthalpy mạng lươi (enthalpy lattice)

● Bài tập 8 trang 159:

- Xây dựp̣ng chu trình nhiệt động Born – Haber:

Chu trinh nhiêṭđôngp̣ Born – Haber củủ̉a calcium hydride (CaH2)

+ Theo định luật Hess:

* Chú thích ký hiệu giống câu 7/159

- Theo định luật Hess:

● Bai 19 trang 161 trong giáo trinh Hoa Vô cơ

Chu trinh nhiêṭđôngp̣ Born – Haber củủ̉a lithium halide (LiX)

* Chú thích ký hiệu giống câu 7/159

- Theo định luật Hess:

Chu trinh nhiêṭđôngp̣ Born – Haber củủ̉a halide kim loạp̣i MX2

* Chú thích ký hiệu giống câu 7/159

- Theo định luật Hess:

∆Hof = ∆Hoa + IE1+2 + De - 2EA(X) + ∆HoL