Các dạng toán về liên kết hóa học Hóa học lớp 10: Liên kết ion Liên kết cộng hóa trị: Bài tập có hướng dẫn giải chi tiết: Xác định loại liên kết khi có độ âm điện và không có độ âm điện. Viết công thức cấu tạo các chất...
Trang 1LIÊN KẾT HOÁ HỌC Liên kết hóa học :
Liên kết ion: Hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái
dấu
Liên kết cộng hoá trị: Hình thành do một hay nhiều cặp electron dùng chung
giữa 2 nguyên tử
+ liên kết cộng hoá trị không cực
+ liên kết cộng hoá trị có cực
+ liên kết cho nhận (liên kết phối trí): là liên kết cộng hoá trị được hình thành do
sự ghép chung cặp e của nguyên tử này với obitan trống của nguyên tử khác (cặp e chung chỉ do một nguyên tử đưa ra)
So sánh liên kết ion và liên kết cộng hoá trị
Giống nhau: nguyên nhân hình thành liên kết: các nguyên tử liên kết với nhau để đạt
được cấu hình e bền vững của khí hiếm
Khác nhau: về bản chất liên kết và điều kiện liên kết
Liên kết ion Liên kết cộng hoá trị
Khái niệm
Hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu
Hình thành do một hay nhiều cặp electron dùng chung giữa 2 nguyên tử
Điều kiện
liên kết
Xảy ra giữa các nguyên tố khác hẳn nhau về bản chất hoá học (thường là giữa một kim loại điển hình và một phi kim điển hình)
Xảy ra giữa 2 nguyên tử giống nhau về bản chất hoá học (thường
là giữa các nguyên tố phi kim )
Hiệu độ âm điện và liên kết hoá học
Bài 1:Dựa vào độ âm điện, hãy nêu bản chất liên kết trong các phân tử và ion: HClO, KHS, HCO3-
Hướng dẫn
Trong HClO: H-O-Cl có liên kết H-O là cộng hoá trị phân cực ( = 1,4)
liên kết O-Cl là cộng hoá trị phân cực yếu ( = 0,5))
Trang 2Trong KHS: K-S-H có liên kết K-S là liên kết ion ( = 1,7)
liên kết S-H là cộng hoá trị phân cực yếu ( = 0,4)
Bài 2:Dựa vào độ âm điện, hẵy sắp xếp theo chiều tăng dần độ phân cực của liên kết giữa 2 nguyên tử trong phân tử các chất sau: CaO, MgO, AlN, N2, NaBr, BCl3, AlCl3,
CH4 Chất nào có liên kết ion, chất nào có liên kết cộng hoá trị có cực, chất nào có liên kết cộng hoá trị không cực?
Giải:
Phân tử CaO: = 3,44 – 1,00 = 2,44 => liên kết ion
Phân tử MgO: = 3,44 – 1,31 = 2,13 => liên kết ion
Phân tử AlN: = 3,04 – 1,61 = 1,43 => liên kết cộng hóa trị có cực
Phân tử N2: = 3,04 – 3,04 = 0 => liên kết cộng hóa trị không cực
Phân tử NaBr: = 2,96 – 0,93 = 2,03 => liên kết ion
Phân tử BCl3: = 3,16 – 2,04 = 1,12 => liên kết cộng hóa trị có cực
Phân tử AlCl3: = 3,16 – 1,61 = 1,5)5) => liên kết cộng hóa trị có cực
Phân tử CH4: = 2,5)5) – 2,20 = 0,35) => liên kết cộng hóa trị không cực
Bài 3:Hãy nêu bản chất các dạng liên kết trong phân tử các chất sau: AgCl, HBr,
H2O2, NH4NO3
Giải:
Phân tử AgCl: = 3,16 – 1,93 = 1,23 => liên kết cộng hóa trị có cực
Phân tử HBr: = 2,96 – 2,20 = 0,76 => liên kết cộng hóa trị có cực
Phân tử H2O2:
Liên kết O – H: = 3,44 – 2,20 = 1,24 => liên kết cộng hóa trị có cực
Liên kết O – O: = 3,44 – 3,44 = 0 => liên kết cộng hóa trị không cực
Phân tử NH4NO3:
Liên kết N – H: = 3,04 – 2,20 = 0,84 => liên kết cộng hóa trị có cực
Liên kết N – O: = 3,44 – 3,04 = 0, 4 => liên kết cộng hóa trị có cực
Liên kết NH4+ – NO3-: => liên kết ion
Bài 4:Biểu diễn sự hình thành phân tử NaCl, MgO, CaF2, K2S
Sự hình thành phân tử NaCl
11Na: 1s22s22p63s1 : Na Na+ + 1e
17Cl: 1s22s22p63s23p5): Cl + 1e Cl
-Na+ + Cl- NaCl 2Na + Cl2 2NaCl
Sự hình thành phân tử MgO
Trang 3Mg Mg2+ + 2e
O + 2e O
Mg2+ + O2- MgO 2Mg + O2 2MgO
Sự hình thành phân tử CaF2
Ca Ca2+ + 2e
F + 1e F
Ca2+ + 2F- CaF2
Ca + F2 CaF2
Sự hình thành phân tử K2S
K K+ + 1e
O + 2e O
2K+ + O2- K2O 4K + O2 2K2O
Trang 4VIẾT CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC CHẤT
Bài 5:Hãy giải thích vì sao độ âm điện của nitơ và clo đều bằng 3,0 nhưng ở điều kiện thường N2 có tính oxi hoá kém Cl2?
Hướng dẫn
Ở điều kiện thường, phân tử N2 có liên kết ba bền vững (NN) hơn so với phân
hơn
Bài 6:Viết CTCT các phân tử sau: Cl2O, NCl3, P2O5), H2S, NH3 Xét xem phân tử nào liên kết phân cực mạnh nhất?
Hướng dẫn:
- So sánh hiệu độ âm điện giữa 2 nguyên tố Hiệu độ âm điện càng lớn, liên kết càng phân cực mạnh
Bài 7:Viết CTe và CTCT các chất sau: CO2, CO, SO2, SO3, N2O, N2O3, N2O5), NO2,
N2O4
Hướng dẫn:
SO2:
SO3:
N2O:
N2O3:
N2O5):
NO2:
Trang 5Bài 8:Viết CTe và CTCT các chất sau: H2CO3, HNO2, HNO3, H2SO4, H3PO4
Ví dụ H2SO4:
Bài 9:Viết CTe và CTCT các chất sau: HCl, HClO, HClO2, HClO3, HClO4, NH4Cl, NaNO3, MgSO4
Hướng dẫn:
HClO3:
HClO4:
Bài 10: a) Viết công thức cấu tạo của các ion sau: CO32-, NO3-, SO42-, NH4+
b) Xác định tổng số electron trong mỗi ion trên
Hướng dẫn
- ion CO32-: 6 + 3.8 + 2 = 32e
- ion NO3-: 7 + 3.8 + 1 = 30e
- ion SO42-: 16 + 4.8 + 2 = 5)0e
- ion NH4+: 7 + 4.1 – 1 = 10e
Bài 11: Viết công thức cấu tạo của các chất sau: CaCO3, Ba(NO3)2, Al2(SO4)2
Bài 12: Dự đoán dạng hình học của các phân tử sau (không cần giải thích):
BeH2, CO2, SO2, H2O, SCl2, OF2, HCN, C2H2 , CH4, NH3
Hướng dẫn
- Dạng đường thẳng: BeH2, CO2, HCN, C2H2
Trang 6- Dạng chữ V (tam giác phẳng): SO2, H2O, SCl2, OF2,
- Dạng tứ diện: CH4, NH3
Trang 7HÓA TRỊ – SỐ OXI HÓA Hóa trị:
+ Điện hóa trị: là hóa trị của nguyên tố trong các hợp chất ion, điện hóa trị của
một nguyên tố bằng điện tích của ion
- Các nguyên tố kim loại thuộc nhóm IA, IIA , IIIA có số electron lớp ngoài cùng là 1, 2, 3 có thể nhường 1, 2 hay 3 e nên có điện hóa trị là 1+ , 2+ , 3+
- Các nguyên tố phi kim thuộc nhóm VIA, VIIA nên có 6, 7 electron lớp ngoài cùng, có thể nhận thêm 2 hay 1 electron nên có điện hóa trị là 2– , 1–
+ Cộng hóa trị: là hóa trị của nguyên tố trong các hợp chất cộng hóa trị, cộng
hóa trị của một nguyên tố được xác định bằng số liên kết cộng hóa trị của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử
Các quy tắc xác định số oxi hóa:
Quy tắc 1 : Trong đơn chất, số oxi hoá của nguyên tố bằng 0
Quy tắc 2 : Trong 1 phân tử, tổng số oxi hóa các nguyên tố bằng 0
Quy tắc 3 : Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tử bằng điện tích
của ion Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng điện tích ion
Quy tắc 4 : Trong hầu hết hợp chất:
- Số oxi hóa của H bằng +1
- Số oxi hóa của O bằng –2
- Số oxi hóa của kim loại bằng hóa trị và mang dấu +
Bài 1:Xác định hóa trị các nguyên tố trong các phân tử sau: NH3, Al2O3, Na2O, H2O, MgCl2, SiH4, PH3, P2O5)
Hướng dẫn:
- Xác định loại liên kết, sau đó xác định loại hóa trị
- Nếu là liên kết ion, xác định ion mà nguyên tố đó tạo thành => điện hóa trị
- Nếu là liên kết cộng hóa trị, viết CTCT => cộng hóa trị
NH3 : = 3,04 – 2,20 = 0,84 => liên kết cộng hóa trị
- cộng hóa trị của N là 3
- cộng hóa trị của H là 1
Al2O3: = 3,44 – 1,61 = 1,83 => liên kết ion
- điện hóa trị của Al là 3+
- điện hóa trị của O là
Trang 82-Na2O: = 3,44 – 0,93 = 2,5)1 => liên kết ion
- điện hóa trị của Na là 1+
- điện hóa trị của O là
2-H2O : = 3,44 – 2,20 = 1,24 => liên kết cộng hóa trị
- cộng hóa trị của H là 1
- cộng hóa trị của O là 2
MgCl2: = 3,16 – 1,31 = 1,85) => liên kết ion
- điện hóa trị của Cl là
1-SiH4 : = 2,20 – 1,90 = 0,3 => liên kết cộng hóa trị
- cộng hóa trị của Si là 4
- cộng hóa trị của H là 1
PH3 : = 2,20 – 2,19 = 0,01 => liên kết cộng hóa trị
- cộng hóa trị của P là 3
- cộng hóa trị của H là 1
P2O5): = 3,44 – 2,19 = 1,25) => liên kết cộng hóa trị
- cộng hóa trị của P là 3
- cộng hóa trị của O là 2
Bài 2:Xác định số oxi hoá các nguyên tố trong các phân tử và ion sau:
a) NH3, N2, NH4+, NO2-, HNO2, KNO2, NO3-, HNO3, Ca(NO3)2
b) H2S, S, SO2, SO32-, Na2SO3, SO3, SO42-, H2SO4, NaHSO4, CuSO4
c) CH4, C, CO, CO2, CO32-, H2CO3, K2CO3, MgCO3
Giải:
Gọi số oxi hóa của nguyên tố cần xác định là x
a)
- NH3: x + 3.(+1) = 0 => x = -3
- N2: x = 0
- NH4+: x + 4.(+1) = +1 => x = -3
- NH4+: x + 4.(+1) = +1 => x = -3
- NO2-: x + 2.(-2) = -1 => x = +3
- HNO2-: +1 + x + 2.(-2) = 0 => x = +3
- HNO2-: +1 + x + 2.(-2) = 0 => x = +3
- NO3 : x + 3.(-2) = -1 => x = +5)
Trang 9- HNO3-: +1 + x + 3.(-2) = 0 => x = +5)
- Ca(NO3)2-: +2 + (x + 3.(-2)).2 = 0 => x = +5)
b)
- H2S: x + 2.(+1) = 0 => x = -2
- S: x = 0
- SO2: x + 2.(-2) = 0 => x = +4
- SO32-: x + 3.(-2) = -2 => x = +4
- Na2SO3: 2.(+1) + x + 3.(-2) = 0=> x = +4
- SO3: x + 3.(-2) = 0=> x = +6
- SO4-: x + 4.(-2) = -2 => x = +6
- H2SO4: 2.(+1) + x + 4.(-2) = 0=> x = +6
- NaHSO4: +1 + 1 + x + 4.(-2) = 0=> x = +6
- CuSO4: +2 + x + 4.(-2) = 0=> x = +6
c)
- CH4: x + 4.(+1) = 0 => x = -4
- C: x = 0
- CO: x + (-2) = 0 => x = +3
- CO2: x + 2.(-2) = 0 => x = +4
- CO32-: x + 3.(-2) = -2 => x = +4
- H2CO3: 2.(+1) + x + 3.(-2) = 0=> x = +4
- K2CO3: 2.(+1) + x + 3.(-2) = 0=> x = +4
- MgCO3: +2 + x + 3.(-2) = 0=> x = +4
* Số oxi hoá một số nguyên tố:
- Lưu huỳnh: -2; 0; +4; +6
- Cl, Br, I: -1; 0; +1; +3; +5); +7
- Cacbon: -4; 0; +2; +4
- Photpho: -3; 0 +3; +5)
- Mangan: 0; +2; +4; +6;+7
- Kim loại: 0; +n (n : hoá trị)
Trang 10CÂU HỎI, BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
Bài 1: (ĐH-B-13) Cho giá trị độ âm điện của các nguyên tố: F (3,98); O (3,44); C
(2,5)5)); H (2,20); Na (0,93) Hợp chất nào sau đây là hợp chất ion?
Hướng dẫn
Tính hiệu độ âm điện:
NaF: = 3,98 – 0,93 = 3,05) => liên kết ion
CH4: = 2,5)5) – 2,20 = 0,35) => liên kết cộng hóa trị không cực
H2O: = 3,44 – 2,20 = 1,24 => liên kết cộng hóa trị có cực
CO2: = 3,44 – 2,5)5) = 0,89 => liên kết cộng hóa trị có cực
Cách khác: liên kết trong phân tử NaF là liên kết giữa kim loại điển hình (Na
nhóm IA) với phi kim điển hình (F nhóm VIIA) => là liên kết ion
Bài 2: (ĐH-A-13): Liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong phân tử HCl thuộc loại
liên kết:
Hướng dẫn
Hiệu độ âm điện: = 3,16 – 2,20 = 0,96 => liên kết cộng hóa trị có cực
Bài 3: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
A ion B cộng hoá trị phân cực
C cộng hoá trị không phân cực D phối trí
Hướng dẫn
Hiệu độ âm điện: = 3,44 – 1,90 = 1,5)4 => liên kết cộng hóa trị có cực
Bài 4:Dãy gồm các chất trong phân tử chỉ có liên kết cộng hoá trị phân cực là:
Bài 5:Trong các phân tử sau: MgCl2, AlCl3, KCl, HBr, Br2, O2 Trong các phân tử trên, phân tử có liên kết cộng hoá trị có cực là:
Bài 6: (ĐH-A-08) Hợp chất trong phân tử có liên kết ion là:
Trang 11A NH4Cl B HCl C H2O D NH3
Hướng dẫn
Liên kết cộng hóa trị giữa N và H
Liên kết ion giữa ion NH4+ và ion Cl
Bài 7:Dãy gồm các phân tử có cùng một kiểu liên kết :
A Cl2, Br2, I2, HCl B Na2O, KCl, BaCl2, Al2O3
C HCl, H2S, NaCl, N2O D MgO, H2SO4, H3PO4, HCl
Bài 8:Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p64s1, nguyên tử nguyên tố Y có cấu hình electron là 1s22s22p5), Liên kết hoá học giữa nguyên tử X
và nguyên tử Y thuộc loại liên kết:
Hướng dẫn
X có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p64s1 => X thuộc nhóm IA => A là kim loại điển hình
Y có cấu hình electron là 1s22s22p5) => Y thuộc nhóm VIIA => Y là phi kim điển hình
=> Liên kết giữa X và Y là liên kết ion
Bài 9:Cho 2 nguyên tố A (Z = 12) và B (Z = 16) HỢp chất được tạo thành từ A và B là:
Hướng dẫn
A (Z = 12) có cấu hình electron là 1s22s22p63s2 => A thuộc nhóm IIA => A là kim loại điển hình có hóa trị II
B (Z = 16) có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p4 => B thuộc nhóm VIA => B
là phi kim điển hình có hóa trị II
=> Công thức hợp chất là AB Liên kết trong phân tử là liên kết ion
Bài 10: Z là một nguyên tố mà nguyên tử có chứa 20 proton Y là một nguyên tố
mà nguyên tử có chứa 9 proton Công thức hợp chất hình thành giữa 2 nguyên tố này và liên kết giữa chúng là:
A Z2Y với liên kết cộng hoá trị B ZY2 với liên kết ion
Hướng dẫn
Z có 20 proton => cấu hình electron: 1s22s22p63s23p64s2 => Z thuộc nhóm IIA
=> Z là kim loại điển hình có hóa trị II
Trang 12Y có 9 proton => cấu hình electron: 1s22s22p5) => Y thuộc nhóm VIIA => Y là phi kim điển hình có hóa trị I
=> Công thức hợp chất là ZY2 Liên kết trong phân tử là liên kết ion
Bài 11: (CĐ-11): Mức độ phân cực của liên kết hoá học trong các phân tử được
sắp xếp theo thứ tự giảm dần từ trái sang phải là:
Bài 12: Hợp chất X gồm 2 nguyên tố là A có Z = 16 và B có Z = 8 Trong X, A chiếm 40% về khối lượng
Các loại liên kết trong X là :
A cộng hóa trị
B cộng hóa trị có cực
C cộng hóa trị không cực
D cộng hóa trị và liên kết cho - nhận
Hướng dẫn
A có Z = 16 => A là S (NTK: 32)
B có Z = 8 => B là O (NTK: 16)
Trong X: S chiếm 40% khối lượng
=> CTPT: SO3
=> Liên kết trong phân tử là liên kết cộng hóa trị và liên kết cho - nhận
Bài 13: Dãy chất được sắp xếp theo chiều tăng dần sự phân cực liên kết trong phân tử :
A HCl, Cl2, NaCl B NaCl, Cl2, HCl
C Cl2, HCl, NaCl D Cl2, NaCl, HCl
Bài 14: Mạng tinh thể iot thuộc loại
A mạng tinh thể kim loại B mạng tinh thể nguyên tử
C mạng tinh thể ion D mạng tinh thể phân tử
Bài 15: Mạng tinh thể kim cương thuộc loại
A mạng tinh thể kim loại B mạng tinh thể nguyên tử
C mạng tinh thể ion D mạng tinh thể phân tử
Bài 16: Điện hóa trị của natri trong NaCl là
A : +1 B : 1+ C : 1 D
Trang 13Bài 17: Số oxi hóa của nguyên tử C trong CO2, H2CO3, HCOOH, CH4 lần lượt là
A -4; + 4; +3; +4 B +4; +4; +2; +4
C +4; +4; +2; -4 D +4; -4; +3; +4
Bài 18: Cộng hóa trị của nitơ trong hợp chất nào sau đây là lớn nhất ?
A N2 B NH3 C NO D HNO3
Bài 19: Số oxi hoá của Mn trong K2MnO4 là :
A +7 B.+6 C -6 D +5)
Bài 20: Cộng hoá trị của cacbon và oxi trong phân tử CO2 là :
A 4 và 2 B 4 và -2 C +4 và -2 D 3 và 2
Trang 14Ôn tập chương 3 : LIÊN KẾT HÓA HỌC.
Bài 1 : Viết phương trình phản ứng có sự di chuyển electron khi :
a) Kali tác dụng với khí clo b) Magie tác dụng với khí oxy
c) Natri tác dụng với lưu huỳnh d) Nhôm tác dụng với khí oxy
e) Canxi tác dụng với lưu huỳnh f) Magie tác dụng với khí clo
Bài 2 : Cho 5) ngtử : 23
Na; 24 Mg; 14
7N; 16
8O; 35) Cl
a) Viết cấu hình electron của chúng Dự đoán xu hướng hoạt động của các nguyên tố trong các phản ứng hóa học
b) Viết cấu hình electron của Na+, Mg2+, N3–, Cl–, O2–
c) Cho biết cách tạo thành liên kết ion trong: Na2O ; MgCl2 ; Na3N
Bài 3 : Viết cấu hình của ngtử và ion tạo thành tương ứng của các nguyên tố sau :
a) Ngtố A ở CK 3 , nhóm IIIA
b) Ngtố B ở CK 2 , nhóm VA
c) Ngtố C ở CK 4 , nhóm VIIA
d) Ngtố D ở CK 3 , nhóm VIA
e) Ngtố A ở ô thứ 33
f) Ngtố F có tổng số hạt cơ bản là 113 và ở nhóm VI
Bài 4 : Anion X2– và cation Y3+ đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s24p6 Xác định vị trí của X, Y trong bảng HTTH và phương trình hóa học giải thích sự hình thành liên kết giữa X và Y
Bài 5 : Tính số hạt electron trong các ion sau : NO3– ; SO42– ; CO32– ; NH4+ ; OH–
Bài 6 : Viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau : Br2 ;
CH3Cl ; SiO2 ; PH3 ; C2H6
Bài 7 : Viết công thức cấu tạo và công thức electron của HBr ; C3H6 ; H2S ;
C2H5)Cl; C2H3Cl; C3H4 ; C2H6O Xác định hoá trị các ngtố
Bài 8 : Viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau và xác
định hóa trị các ngtố trong các phân tử đó: N2O3 ; Cl2O ; SO2 ; SO3 ; N2O5) ; HNO2 ;
H2CO3 ; Cl2O3 ; HNO3 ; H3PO4
Bài 9 : Biết rằng tính phi kim giảm dần theo thứ tự C, N, O, Cl Viết công thức
cấu tạo của các phân tử sau đây và xem xét phân tử nào có liên kết phân cực mạnh nhất : CH4 ; NH3 ; H2O ; HCl
Bài 10 : Hai ngtố X, Y có:
– Tổng số điện tích hạt nhân bằng 15)
– Hiệu số điện tích hạt nhân bằng 1
a) Xác định vị trí của X, Y trong bảng HTTH
