Hệ thống lý thuyết và bài tập áp dụng Hóa học đại cương

Định luật tuần hoàn và ý nghĩa Định luật tuần hoàn Mendeleev-1869: Tính chất của đơn chất cũng như thành phần và tính chất của hợp chất được tạo nên từ cácnguyên tố hóa học biến đổi tuần

xác định Đồng nhất nghĩa là tính chất trong toàn bộ đều như nhau Nếu

không có tính chất này thì không phải là chất mà là vật liệu (ví dụ: gỗ,

bê tông, thép) Muối ăn, đường, khí cacbonic là những chất, chúng có

tính đồng nhất và có thành phần xác định Mọi chất đều do các nguyên

tử cấu tạo nên Những nguyên tử cùng loại cấu tạo nên đơn chất, và những nguyên tử khác loại cấu tạo nên hợp chất.

Nguyên tử

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia

nhỏ hơn về mặt hóa học Nguyên tử của các nguyên tố có kích thước,khối lượng vô cùng nhỏ bé và khác nhau Trong các quá trình hóa học,nguyên tử của các nguyên tố được bảo toàn về khối lượng

Định luật bảo toàn khối lượng (A.L.Lavoisier-1785): Khối

lượng của các chất trong mọi quá trình hóa học là luôn luôn không đổi

Phân tử

Phân tử là hạt nhỏ nhất của một chất có tất cả các tính chất hóa

học của chất đó Mỗi phân tử được tạo nên từ một số nguyên tử nhấtđịnh nên luôn có thành phần xác định

Định luật thành phần không đổi (J.L.Proust-1799): Một hợp

chất hóa học dù được điều chế bằng phương pháp nào cũng luôn cóthành phần xác định

Định luật Avôgađrô (A.Avogadro-1811): Các thể tích bằng

nhau của mọi chất khí ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất đều chứacùng một số phân tử

Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử và mol

Khối lượng nguyên tử của một nguyên tố là khối lượng trung

bình của một nguyên tử nguyên tố đó tính bằng đơn vị cacbon

Khối lượng phân tử của một chất là khối lượng của một phân

tử chất đó tính bằng tổng khối lượng của nguyên tử của các nguyên tốtrong phân tử

Mol là lượng chất chứa 6,023.1023 (số Avogadro) hạt Hạt có thể

là phân tử, nguyên tử, ion

Phản ứng hóa học

Phản ứng hóa học là quá trình biến đổi những chất này thành

những chất khác có thành phần cấu tạo khác so với các chất ban đầu

Phản ứng hóa học được biểu thị bằng phương trình hóa học.

Ví dụ: 2H2 + O2 → H2O

1.2 Cấu tạo nguyên tử theo cơ học lượng tử

1.2.1 Các luận điểm cơ bản của cơ học lượng tử

Thuyết lượng tử (M.Planck, giải Nobel vật lí năm 1918): Năng lượng

của ánh sáng không có tính chất liên tục mà bao gồm từng lượng riêngbiệt nhỏ nhất gọi là lượng tử Một số lượng tử của ánh sáng (gọi làphoton) có năng lượng tỉ lệ với tần số của bức xạ:

E = hν

E là năng lượng của photon; ν là tần số bức xạ; h là hằng sốPlanck bằng 6,625.10-27 ec.s

Hiện tượng quang điện (F.Einstein, giải Nobel vật lí năm 1921): Khi

được chiếu tới bề mặt kim loại, mỗi photon ánh sáng sẽ truyền năng

electron ra khỏi nguyên tử kim loại và phần còn lại trở thành động năng

½ mv2 của electron

hν = Eo + ½ mv2

Hệ thức Đơ Brơi (L.De Broglie, giải Nobel vật lí năm 1929): Không

phải chỉ có photon mới có tính chất sóng, mà cả những hạt vi mô, nhưelectron chẳng hạn, cũng có tính chất đó

λ= h/mv

v là tốc độ chuyển động của hạt; m là khối lượng hạt

Nguyên lí bất định Hâyxenbe (W.Heisenberg, giải Nobel vật lí năm

1932): Về nguyên tắc không thể xác định chính xác cả vị trí lẫn tốc độcủa các hạt thuộc qui mô nguyên tử

∆x ∆Px ≥ h

∆x và ∆Px là độ bất định về tọa độ và xung lượng theo trục x.

Hàm sóng

Do hệ hạt vi mô có thuộc tính khác hẳn hệ vĩ mô nên người ta

phải dùng hàm sóng Ѱ (q,t)q,t) (pơxi) để mô tả trạng thái chuyển động củachúng

Đây là hàm của tọa độ q (bao gồm x,y,z) và thời gian t Bản thân

xác suất tìm thấy hạt tại một điểm nào đó trong không gian.

Trạng thái chuyển động của một hạt trong không gian được mô tả

bằng phương trình sóng Scrôdingơ (E.Schrodinger, giải Nobel vật lí

năm 1933) có dạng như sau:

Ĥѱ = E Ѱѱ = E Ѱ

Ĥѱ = E Ѱ là toán tử Hamilton; E là trị riêng của toán tử, là năng lượngtoàn phần của hạt

Obitan nguyên tử

Obitan nguyên tử (AO) là những hàm sóng khác nhau mô tả

trạng thái của các electron trong nguyên tử Về mặt hình ảnh, có thể

hình dung obitan nguyên tử chính là những đám mây mà ở đó xác suất

Chuyển động của electron được chia thành 2 loại:

+ Chuyển động xung quanh hạt nhân: chuyển động obitan;

+ Chuyển động tự quay: chuyển động spin

Trạng thái chuyển động của electon trong nguyên tử hidro và cácion 1 electron được mô tả bằng phương trình sóng Scrôdingơ Việc giảiphương trình sóng Scrôdingơ cho kết quả:

+Năng lượng toàn phần E và số lượng tử chính n;

+Vecto mômen động lượng obitan M và số lượng tử phụ l;

+Hình chiếu của vecto M trên trục z Mz và số lượng tử từ obitan

ml;

+Vecto mômen động lượng spin Ms và số lượng tử từ spin ms

Năng lượng toàn phần E và số lượng tử chính n

Ý nghĩa của l:- xác định phân mức năng lượng trong mức thứ n;

- xác định hình dạng obitan nguyên tử nh hình d ng obitan nguyên t ạng obitan nguyên tử ử.



   (m : -l ,0, +l)

không gian của vectơ M là 2l+1

Hình chiếu trên trục z:

2

sz s

h m

4 0 4s 0 1

2 Trạng thái electron trong nguyên tử nhiều electron

Trạng thái chuyển động của electron trong nguyên tử có nhiềuelectron được mô tả bằng 4 số lượng tử n, l, ml và ms

Trạng thái của electron trong nguyên tử nhiều electron tuân theocác quy tắc:

+ Nguyên lí vững bền: Trong nguyên tử, các electron chiếm lần lượt các obitan có năng lượng từ thấp đến cao

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p

+ Nguyên lí ngoại trừ Paoli: Trong 1 nguyên tử không thể có hai

electron có cùng 4 số lượng tử như nhau Như vậy, số electron tối đa

trong lớp thứ n là 2n 2

+ Quy tắc Hund: Các electron trong 1 nguyên tử có xu hướngchiếm các obitan có năng lượng như nhau sao cho tổng spin của chúng

là cực đại

1.3 Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học

1.3.1 Định luật tuần hoàn và ý nghĩa

Định luật tuần hoàn (Mendeleev-1869): Tính chất của đơn chất

cũng như thành phần và tính chất của hợp chất được tạo nên từ cácnguyên tố hóa học biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tíchhạt nhân nguyên tử

Ý nghĩa: Với định luật tuần hoàn, Menđêlêep đã đưa ra bảng

tuần hoàn các nguyên tố hóa học Lúc đó bảng tuần hoàn chỉ có 63

nguyên tố và nhiều ô trống của các nguyên tố chưa được tìm ra vớinhững dự đoán chính xác và chi tiết về tính chất của chúng Sau này,những nguyên tố đó lần lượt được phát hiện và những tính chất củachúng rất phù hợp với tiên đoán của Menđêlêep trước đây

1.3.2 Hệ thống tuần hoàn và cấu trúc electron trong nguyên tử

- Các nguyên tố được sắp xếp vào hệ thống tuần hoàn theo chiềutăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử Giá trị của điện tích hạt nhânchính là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Khi sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần điện tích hạtnhân nguyên tử thì lớp vỏ electron biến đổi tuần hoàn Sự biến đổi tuầnhoàn này không đơn điệu mà kèm theo sự tăng về số lớp electron.

- Các nguyên tố sắp xếp theo hàng gọi là chu kì Bảng tuần hoàn

gồm có 7 chu kì nguyên tố (từ 1 đến 7) Các nguyên tố có cùng số lớpelectron được xếp vào cùng chu kì Tất cả các chu kì (trừ chu kì 1 gồm

H và He) đều bắt đầu bằng một kim loại kiềm và kết thúc bằng một khíhiếm Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân thì tínhkim loại giảm dần và tính phi kim tăng dần

- Các nguyên tố sắp xếp theo cột gọi là nhóm Bảng tuần hoàn có

8 nhóm nguyên tố (từ I đến VIII) Các nguyên tố có cùng cấu hìnhelectron lớp ngoài cùng thì xếp vào cùng một nhóm Mỗi nhóm đượcchia thành các nhóm chính (nhóm A) và nhóm phụ (nhóm B) Nhóm A,còn gọi là nhóm các nguyên tố điển hình, gồm các nguyên tố có electronngoài cùng nằm ở phân lớp s và p (nguyên tố s, p) Nhóm B, còn gọi lànhóm các kim loại chuyển tiếp, gồm các nguyên tố có electron ngoàicùng nằm ở phân lớp d và f (nguyên tố d, f) Trong một nhóm A, theochiều tăng của điện tích hạt nhân thì tính kim loại tăng dần và tính phikim giảm dần

1.3.3 Sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố

Năng lượng ion hóa I (eV)

Năng lượng ion hóa của nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần

thiết để tách một electron ra khỏi nguyên tử khí và biến nguyên tử thànhion khí

Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, năng lượngion hóa thứ nhất nói chung tăng dần và đạt cực đại ở nguyên tử khíhiếm Trong một nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, giá trịnày tăng dần

Ái lực electron E (eV)

Ái lực electron của một nguyên tử là năng lượng của quá trình

nguyên tử khí kết hợp thêm một electron để thành ion âm

Ái lực electron lớn nhất ở các halogen và yếu nhất ở các nguyên

tử có phân lớp ngoài cùng bão hòa np6 hoặc ns2

Độ âm điện

Độ âm điện của một nguyên tố là khả năng nguyên tử của

nguyên tố đó ở trong phân tử hút electron về phía nó

Trong một chu kì, đi từ trái sang phải, và trong một nhóm A, đi

từ dưới lên, nói chung độ âm điện tăng dần

Câu hỏi và bài tập

A quỹ đạo chuyển động của electron trong nguyên tử

B bề mặt có mật độ electron bằng nhau của đám mây electron

C hàm sóng mô tả trạng thái của electron trong nguyên tử

D đặc trưng cho trạng thái năng lượng của electron trong nguyên tử

A Năng lượng electron và khoảng cách trung bình của electron đối với hạtnhân nguyên tử giảm theo chiều tăng của n

B Giá trị của n là 0, 1, 2, 3

C Giá trị của n xác định mức năng lượng của electron trong nguyên tử

D Số electron tối đa có thể có trong lớp electron thứ n của một nguyên tửtrong bảng hệ thống tuần hoàn là 2n2 + 1

A phân mức năng lượng của electron và hình dạng của orbital nguyên tử

B hình dạng và sự định hướng của orbital nguyên tử

C số hướng trong không gian của véc tơ mô men động lượng M là 2l + 2

D sự định hướng và hình dạng của orbital nguyên tử

A sự định hướng của orbital nguyên tử

B kích thước obitan nguyên tử

D chiều quay của electron

A khoảng cách của electron 1s đến hạt nhân luôn luôn không đổi

B xác suất gặp electron 1s giống nhau theo mọi hướng trong không gian

C electron 1s chỉ di chuyển tại cùng không gian bên trong hình cầu ấy

D electron chuyển động quanh hạt nhân theo quĩ đạo hình cầu

số lượng tử chính bằng 4, số lượng tử phụ bằng 2

A nguyên lý vững bền và quy tắc Hund.

B nguyên lý vững bền, nguyên lý ngoại trừ Paoli, quy tắc Hund

C nguyên lý ngoại trừ Paoli và quy tắc Hund

D các quy tắc Hund và quy tắc Kleskovxki

A Nguyên lí vững bền: Trong nguyên tử, các electron chiếm cácobitan có năng lượng từ thấp đến cao

B Nguyên lí ngoại trừ Paoli: Trong 1 nguyên tử có hai electron cócùng 4 số lượng tử như nhau Như vậy số electron trong lớp thứ n

là 2n2

C Quy tắc Hund: Các electron trong 1 nguyên tử có xu hướng chiếm cácobitan có năng lượng như nhau sao cho tổng spin của chúng

Cách sắp xếp nào dưới đây là đúng?

16. Cấu hình electron nguyên tử nào sau đây ở trạng thái cơ bản?

A Các obitan ở lớp n bao giờ cũng có năng lượng lớn hơn lớp n -1

B Số lượng tử phụ l xác định dạng và tên của orbital nguyên tử

C Số lượng tử từ ml có các giá trị từ - l đến l

D Số lượng tử phụ có các giá trị từ 0 đến n -1

A Tính chất của đơn chất cũng như thành phần và tính chất của hợp chấtđược tạo nên từ các nguyên tố hóa học theochiều của điện tích hạt nhân nguyên tử

B Khi sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhânnguyên tử thì lớp vỏ electron

C Các chu kì trong bảng tuần hoàn, , đều bắt đầu bằngmột kim loại kiềm và kết thúc bằng một khí hiếm

D Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính phikim và tính kim loại

E Trong một nhóm A, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính phikim và tính kim loại

F Các nguyên tố thuộc nhóm B đều là các

G Các nhóm A có số nguyên tố các nhóm B

1 Điện tích hạt nhân nguyên tử bất kì nguyên tố nào về trị số bằng số thứ

tự của nguyên tố đó trong bảng hệ thống tuần hoàn

2 Tính chất của đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất biến thiêntuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân

3 Trong hệ thống tuần hoàn, phân nhóm IIIB chưa phải là phân nhóm chứanhiều nguyên tố nhất

4 Chu kì là một dãy các nguyên tố, mở đầu là một kim loại kiềm và kếtthúc là một khí hiếm

A 1 B 2 C 3 D 0

A Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng nhóm A bao giờ cũng có sốelectron lớp ngoài cùng bằng nhau và bằng số nhóm.

B Nguyên tử của các nguyên tố trong cùng nhóm B bao giờ cũng có sốelectron lớp ngoài cùng bằng nhau

C Các nguyên tố s, d, f là kim loại còn nguyên tố p là phi kim

D Tính chất hoá học của các nguyên tố trong cùng nhóm bao giờ cũnggiống nhau

2s22p63s23p63d54s2 là

26. Ion X+2 có cấu hình lớp electron ngoài cùng là 2p63s2 Vị trí của X trong

bảng hệ thống tuần hoàn là

B số electron hoá trị bằng số thứ tự của nhóm

C số electron của lớp ngoài cùng giống nhau

D số electron hoá trị giống nhau

A phân nhóm VIIA B phân nhóm VIA

Trong một chu kì theo thứ tự từ trái qua phải, ta có

1 số lớp electron tăng dần 2 độ âm điện giảm dần

3 tính kim loại tăng dần 4 tính phi kim tăng dần

A 1 B 4 C 1,2,3 D 1,4

khi đi từ trên xuống dưới biến thiên theo chiều

A không đổi B tăng dần C giảm dần D không xác định

trong bảng HTTH là

C nhóm IA, chu kì 4, ô 20 D nhóm IA, chu kì 4, ô 19.

34. Ion X2- có lớp vỏ điện tử ngoài cùng là 3s23p6

-Xác định điện tích hạt nhân nguyên tử của nguyên tố X ?

-Xác định vị trí chu kỳ và phân nhóm của nguyên tử X ?

35. Ion X+3 có phân lớp ngoài cùng là 3d2 Hãy :

-Viết cấu hình điện tử của nguyên tử X và ion X3+

-Xác định vị trí của nguyên tố X trong bảng tuần hoàn

-Hai điện tử ở phân lớp 3d ứng với giá trị nào của số lượng tử n và l?

4p2 có thể ứng với những giá trị nào của 4 số lượng tử ?

thỏa mãn điều kiện cấu hình electron có hai electron độc thân ở trạng thái

cơ bản?

chu kì 4 của bảng tuần hoàn

40. Giải thích tại sao 30Zn và 20Ca đều có 2 electron lớp ngoài cùng thuộc 4s

nhưng lại không cùng nhóm

biết một nguyên tố là kim loại hay phi kim? Cho biết vị trí của các kim loại

và phi kim trong bảng tuần hoàn

29 và cho biết vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn

cùng và thuộc chu kì 4

CHƯƠNG 2 LIÊN KẾT HOÁ HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ

2.1 Những khái niệm cơ bản về liên kết hóa học

Độ điện âm của nguyên tố χ (kapa)

Độ âm điện là đại lượng cho biết khả năng nguyên tử của một

nguyên tố ở trong phân tử hút electron liên kết về phía nó χ càng lớn thì

nguyên tử càng dễ hút electron Trong liên kết giữa 2 nguyên tử A và B

để tạo ra phân tử AB, nếu χA > χB thì electron liên kết sẽ lệch hoặc dichuyển về phía nguyên tử B

Năng lượng liên kết E (Kcal/mol)

Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để phá vỡ mối liên

kết và tạo ra các nguyên tử ở thể khí Năng lượng liên kết càng lớn thìliên kết càng bền

Độ dài liên kết r o (Ao)

Độ dài liên kết là khoảng cách giữa hai hạt nhân nguyên tử khi

đã hình thành liên kết Độ dài liên kết càng nhỏ thì liên kết càng bềnvững

Độ bội của liên kết Đ

Số liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử cho trước đượcgọi là độ bội của liên kết Độ bội của liên kết càng lớn thì liên kết càngbền, năng lượng liên kết càng lớn và độ dài liên kết càng nhỏ

Góc liên kết (góc hóa trị)

Đó là góc tạo bởi hai mối liên kết giữa một nguyên tử với hainguyên tử khác

Độ phân cực của liên kết Mô men lưỡng cực μ

Các liên kết giữa hai nguyên tử khác nhau, do có độ chênh lệch

về độ âm điện nên chúng có sự phân cực Chênh lệch độ âm điện cànglớn thì độ phân cực càng lớn

Độ phân cực của liên kết được đánh giá bằng đại lượng mô menlưỡng cực (muy) μ thường được tính bằng đơn vị gọi là Đơ bai (D)

2.2 Các loại liên kết hóa học

2.2.1 Liên kết ion

Sự hình thành liên kết ion

Liên kết ion được hình thành giữa những nguyên tử của hainguyên tố có sự chênh lệch nhiều về độ âm điện (thường Δχ > 1,7) Khihình thành liên kết, nguyên tử của nguyên tố có χ nhỏ nhường hẳn 1, 2hay 3 electron cho nguyên tử của nguyên tố có χ lớn hơn, khi đó nó trởthành các ion dương và nguyên tử nhận electron trở thành các ion âm cócấu trúc electron giống khí trơ Các ion dương và âm tương tác tĩnh điệnvới nhau tạo ra phân tử

Bản chất: liên kết ion là sự chuyển electron từ nguyên tử này sang

nguyên tử khác

Đặc điểm: liên kết ion không có tính định hướng và không có tính bão

hòa

2.2.2 Liên kết cộng hóa trị

Các luận điểm của thuyết liên kết hóa trị (thuyết VB)

- Liên kết cộng hóa trị được hình thành do sự ghép đôi haielectron độc thân có spin ngược dấu của hai nguyên tử liên kết, khi đó

có sự xen phủ hai obitan nguyên tử (AO)

- Mức độ xen phủ của các obitan càng lớn thì liên kết càng bền

- Liên kết được thực hiện theo hướng có sự xen phủ là cực đại

Đặc điểm của liên kết cộng hóa trị

- Tính định hướng: hướng của liên kết là hướng xen phủ cực

- Tính bão hòa: Theo quan điểm của thuyết VB, hóa trị của một

nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị bằng số liên kết mà một nguyên tửcủa nguyên tố đó có thể tạo nên Nó bằng số electron độc thân của nguyên tử ở trạng thái cơ bản hay kích thích

2.3 Thuyết lai hóa

Khái niệm

Lai hóa là sự tổ hợp các obitan khác loại của 1 nguyên tử để tạo

ra các obitan giống nhau về hình dạng, kích thích và năng lượng nhưng

có hướng khác nhau

Khi có n obitan tham gia lai hóa sẽ tạo ra n obitan lai hóa

Điều kiện để có lai hóa

Các obitan phải có năng lượng xấp xỉ nhau và mật độ electron đủlớn Ví dụ: 2s-2p; 3s-3p-3d

Các loại lai hóa đơn giản

Lai hóa sp 1 AOs + 1AOp = 2 AOsp

Trường hợp NH3 và H2O, N và O cũng lai hóa sp3 và tạo ra các

(góc HOH 105o)

2.4 Các loại liên kết khác

s pxpy pz

s pxpy

2.4.1 Liên kết hiđro

Khái niệm

Liên kết hiđro là liên kết được hình thành bởi nguyên tử H của

phân tử này với một nguyên tử có độ âm điện lớn (F, O, Cl, ) của phân

tử khác

Đặc điểm

Liên kết hiđro là liên kết yếu, năng lượng liên kết chỉ khoảng

20-40 kJ/mol Tuy nhiên nó cũng gây ảnh hưởng đến tính chất của chất

như làm tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy hay độ tan trong dung môi

nước

2.4.2 Liên kết Van der Waals

Câu hỏi và bài tập

1 Chọn câu đúng khi nói về năng lượng liên kết

A Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để hình thành liên kết hóa học

từ các phân tử ở trạng thái khí

B Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết hóa học tạo

2 Chọn câu đúng khi nói về liên kết hóa học.

A Năng lượng liên kết càng lớn thì phân tử càng dễ tham gia phản ứng

B Liên kết càng dài thì càng bền

C Độ dài liên kết và năng lượng liên kết tỉ lệ nghịch với nhau, liên kết càngbền, độ dài càng bé và năng lượng liên kết càng lớn

D Độ dài liên kết và năng lượng liên kết là đặc trưng của nguyên tử

3 Hãy điền các từ còn thiếu vào chỗ trống.

A Năng lượng liên kết là năng lượng cần thiết để liên kết hóahọc tạo ra các nguyên tử ở

B Độ dài liên kết càng lớn thì năng lượng liên kết vàliên kết càng

C Theo thuyết VB, liên kết cộng hóa trị được hình thànhbởi hai electron có chiềuquay

D Liên kết cộng hóa trị hình thành theo hướng tạo ra liênkết và liên kết

E Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị bằng

F Bản chất của liên kết cộng hóa trị là

4 Điều kiện để nguyên tử tạo liên kết hóa học là

A nguyên tử ở trạng thái bền

B nguyên tử phải có electron độc thân

C nguyên tử có cấu hình của khí hiếm

D nguyên tử dễ dàng cho electron độc thân

5 Phát biểu nào dưới đây là không phù hợp với lí thuyết VB?

A Liên kết cộng hoá trị hình thành do sự kết đôi của hai electron có giá trị

ms trái dấu, ta nói ở đây có sự xen phủ của hai obitan nguyên tử

B Cộng hoá trị của một nguyên tố bằng số electron độc thân của nguyên tử

C Liên kết cộng hoá trị bền khi mức độ xen phủ các obitan nguyên tử lớn

D Nitơ có hoá trị 5 trong hợp chất HNO3

6 Theo thuyết VB

A độ xen phủ obitan không ảnh hưởng đến liên kết cộng hoá trị

B liên kết cộng hoá trị hình thành theo bất cứ hướng nào, không phụ thuộcvào hình dạng obitan

C liên kết cộng hoá trị được hình thành theo hướng xen phủ cực đại cácobitan.

D liên kết cộng hóa trị có năng lượng lớn nên chúng dễ bị đứt trong phảnứng hoá học nhất

7 Theo VB, các hóa trị có thể có của các nguyên tố halogen là

D là liên kết chỉ có trong các hợp chất hữu cơ

11 Liên kết cộng hóa trị π) kém bền hơn

A là liên kết hình thành bởi sự xen phủ trục các obitan

B là liên kết rất bền vững nên không bị đứt trong phản ứng hóa học

C là liên kết được hình thành bởi sự xen phủ bên các obitan

D chỉ có trong các hợp chất của cacbon

C là một dạng của liên kết ion

D không phải là liên kết hóa học

13 Bản chất của liên kết ion là

A sự chuyển electron từ nguyên tử này sang nguyên tử khác

B rất dễ bị phá vỡ trong các phản ứng hóa học

C chỉ hình thành theo hướng xác định

D sự dùng chung các electron tự do

14 Liên kết ion hình thành do

A sự dùng chung cặp electron hoá trị

B lực tĩnh điện giữa các ion trái dấu

C sự xen phủ các obitan hóa trị của nguyên tử

D lực hút giữa các ion trái dấu

15 Các hợp chất chỉ có liên kết ion là

16 Các hợp chất có cả liên kết ion và liên kết cộng hóa trị là

C HNO3, HCl D NaCl, HCl

17 Sắp xếp độ phân cực của liên kết theo chiều tăng dần là

18 Theo thuyết lai hoá, điều kiện để các obitan tham gia lai hoá là

A các obitan giống nhau hoàn toàn về năng lượng

B các obitan có hình dạng hoàn toàn giống nhau

C các obitan có năng lượng gần nhau và mật độ electron đủ lớn

D các obitan phải có năng lượng đủ lớn

19 Điền từ còn thiếu vào chỗ trống.

A Lai hóa là sự tổ hợp các obitan của nguyên tử

B Các obitan lai hóa có đặc điểm là hình dạng, kích thước, năng

lượng còn định hướng trong không gian thì

C Lai hóa sp tạo ra góc lai hóa bằng

D Lai hóa sp2 tạo ra cấu trúc phân tử hình

E Các obitan lai hóa sp3 tạo với nhau góc

20 Dạng lai hóa của các nguyên tử C, N và O trong các phân tử CH4, NH3 và

H2O là

A lai hoá sp3 B lai hoá sp

C lai hoá sp2 D C có lai hoá sp3, N có lai hoá sp2, O có lai hoá sp

21 Chọn phát biểu đúng về cấu hình phân tử NH3

A Cấu hình tam giác phẳng, phân cực

B Cấu hình tứ diện đều, phân cực

C Cấu hình tam giác phẳng, không phân cực

D Cấu hình tháp tam giác, phân cực

22 Những đặc điểm nào dưới đây đúng với phân tử H2O?

A Cấu trúc thẳng hàng, không phân cực

B Cấu trúc thẳng góc, không phân cực

C Cấu trúc góc, phân cực

D Cấu trúc góc, không phân cực

23 Phân tử CH4 có hình tứ diện đều là vì

A theo thuyết VB, C trong phân tử có hoá trị 4

B trong phân tử có 4 liên kết của C với H

C C trong phân tử lai hoá sp2

D C trong phân tử lai hoá sp3

24 Phân tử NH3

A có hình tứ diện là vì N trong phân tử lai hoá sp3

B có hình tứ diện đều là vì N trong phân tử lai hoá sp3

C có hình tứ diện trong đó N nằm ở đỉnh vì N lai hóa sp3

D có hình tam giác, góc liên kết là 120o

25 Phân tử có cấu trúc tứ diện đều là

A CH4 B NH3 C H2O D BF3

26 Hãy đánh giá đúng, sai cho các phát biểu sau.

A Liên kết hiđro là liên kết giữa nguyên tử H của phân tử này với 1 nguyên

tử có độ âm điện lớn của phân tử khác như O, N, Cl, F

B Liên kết hiđro ảnh hưởng đến tính chất của chất

C Liên kết hiđro là liên kết bền giữa các phân tử

D Liên kết hiđro là liên kết có trong phân tử ADN

E Liên kết hiđro có bản chất điện

F Liên kết hiđro thể hiện mạnh nhất ở các hợp chất của N, yếu hơn ở cáchợp chất của F, O

G Năng lượng của liên kết hiđro nhỏ hơn nhiều so với liên kết cộng hóa trị

H Liên kết hiđro là một loại liên kết đặc biệt chỉ có ở phân tử H2

27 Rượu etylic có thể tan vô hạn trong nước là vì

A rượu etylic có khối lượng phân tử lớn hơn nước

B phân tử rượu etylic có thể tạo liên kết hiđro với phân tử nước

C rượu etylic dễ bay hơi

D rượu etylic uống được

28 Sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi là

31 Lấy ví dụ minh họa liên kết cộng hóa trị là liên kết định hướng.

32 So sánh nhiệt độ sôi của các chất sau: H2O, H2S và HF Giải thích

33 Điều kiện để hình thành liên kết cho-nhận là gì? Liên kết cho-nhận có phải là

liên kết cộng hóa trị không? Lấy 2 ví dụ cụ thể

CHƯƠNG 3 NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC 3.1 Một số khái niệm

Hệ và môi trường

- Hệ là phần của vũ trụ được tách ra để nghiên cứu Phần còn lại

của vũ trụ nằm ngoài hệ gọi là môi trường.

- Các loại hệ

+ Hệ cô lập là hệ không trao đổi chất và năng lượng với môi

Độ biến thiên nội năng của hệ khi chuyển từ trạng thái U1 sang U2:

∆U = U2 – U1

3.2.2 Entanpi

Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động học

“Năng lượng không tự nhiên sinh ra và không tự nhiên mất đi,

nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác”.

“Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 1, tức là động

cơ sản sinh ra năng lượng mà không tiêu tốn một dạng năng lượng khác”.

“Trong một hệ bất kì, biến thiên nội năng ∆U bằng lượng nhiệt

Q truyền cho hệ trừ đi công A mà hệ thực hiện”.

U = Q - AVới phản ứng hóa học, A là công giãn nở thể tích

QP = H2 – H1 = H

Qp là nhiệt đẳng áp; H là biến thiên entanpi của hệ

H = U + nRT

n là hiệu số mol của phản ứng, R là hằng số khí bằng 0,082, T

là nhiệt độ Kenvin

3.2.3 Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học

Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học

Hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học là lượng nhiệt tỏa ra haythu vào của phản ứng xét trong điều kiện đẳng tích hoặc đẳng áp

Kí hiệu: H (kJ/ mol)

Phản ứng tỏa nhiệt: H<0; Phản ứng thu nhiệt: H>0

Phương trình nhiệt hóa học

C + O2 → CO2, H = -110,5 kJ/mol

Một số loại hiệu ứng nhiệt thường gặp

Nhiệt hình thành của một chất (nhiệt sinh, nhiệt tạo thành,

entanpi tạo thành) là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo ra 1 mol chất đó từ

các đơn chất ở trạng thái tự do bền vững nhất Nhiệt hình thành của đơn

chất bằng không

Kí hiệu nhiệt hình thành: Hht (kJ/mol)

Ở điều kiện chuẩn (1atm) và 25oC (298oK): Ho

ht 298

Nhiệt phân hủy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng

phân hủy 1 mol chất thành các đơn chất ở trạng thái tự do bền vữngnhất

Nhiệt cháy của một chất (thiêu nhiệt) là hiệu ứng nhiệt của

phản ứng đốt cháy 1 mol chất bằng oxi, thu được các oxit cao nhất

3.3 Định luật Hess và hệ quả

Định luật Hess (định luật cơ bản của nhiệt động học)

Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hóa học (trong điều kiện phảnứng không thực hiện một công nào khác ngoài công giãn nở thể tích) chỉphụ thuộc vào các chất tham gia phản ứng và sản phẩm, không phụthuộc vào các giai đoạn trung gian hay cách tiến hành phản ứng

Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt vào nhiệt độ (đọc thêm)

3.4 Chiều của các quá trình hóa học

Nguyên lí thứ hai của nhiệt động học

Trong khi các dạng năng lượng khác có thể biến hoàn toàn thànhnhiệt thì nhiệt lại không thể biến hoàn toàn thành các dạng năng lượngkhác Vì vậy:

"Không thể nào chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 2 tức là động

cơ có thể biến hoàn toàn nhiệt thành công".

"Không thể có quá trình mà kết quả duy nhất biến nhiệt thành công", hay "Nhiệt không thể truyền từ vật lạnh sang vật nóng".

3.4.1 Entropi -Thước đo độ hỗn độn của hệ

Entropi (S) là đại lượng đặc trưng cho mức độ hỗn độn của hệ.Entropi là hàm trạng thái, biến thiên entropi của hệ trong quátrình thuận nghịch từ trạng thái S1 sang trạng thái S2 là

Biến thiên thế đẳng nhiệt đẳng áp ∆G phản ánh chiều diễn biến

của các quá trình thuận nghịch

G < 0: phản ứng diễn ra theo chiều thuận (phản ứng tự xảy ra);

G > 0: phản ứng diễn ra theo chiều nghịch (phản ứng không xảy

B không trao đổi chất nhưng có khả năng trao đổi năng lượng với môitrường ngoài, thể tích của hệ có thể thay đổi.

C không trao đổi năng lượng nhưng có khả năng trao đổi chất với môitrường ngoài, thể tích của hệ có thể thay đổi

D không trao đổi chất, không trao đổi năng lượng với môi trường ngoài, thểtích của hệ có thể thay đổi

2 Chọn ý đúng khi nói về nội năng.

A Nội năng là năng lượng dự trữ sẵn có của hệ

B Nội năng bao gồm nhiệt năng, điện năng, hoá năng

C Nội năng của hệ luôn được bảo toàn

D Nội năng không phải là hàm trạng thái

3 Điền các từ còn thiếu vào chỗ trống.

A Năng lượng tự nhiên sinh ra, cũng tự nhiên mất đi, chỉ chuyểntừ này sang khác

B Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hóa học là lượngnhiệt .của phản ứng đó xét trong điềukiện

C Nhiệt hình thành của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng một mol chất đó từ ở trạng thái tự do, bền vững nhất

D Nhiệt phân hủy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng một mol chất đó thành ở trạng thái tự do, bền vững nhất

E Nhiệt cháy của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng một mol chất đó bằng tạo ra các

4 Theo định luật Hess, hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học

A không phụ thuộc vào các chất tham gia phản ứng

B không phụ thuộc vào các chất trung gian của phản ứng

C không phụ thuộc vào các chất sản phẩm của phản ứng

D không phụ thuộc vào nhiệt độ tiến hành phản ứng

5 Cho phương trình N2 + 3H2 → 2NH3; ∆Ho

298 = -92,6 kJHiệu ứng nhiệt của phản ứng 1/2 N2(k) + 3/2 H2(k) → NH3(k) có giá trị là

15 Khử 3,6 g FeO(r) bằng CO tỏa ra 822,6 J Nhiệt hình thành chuẩn của CO và

CO2 lần lượt là -110,5 và -393,5 kJ/mol Nhiệt hình thành chuẩn của FeO là

16 Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CH4, CO2, H2O lần lượt là -74,85; -393,5 và-285,8 kJ/mol Hiệu ứng nhiệt tiêu chuẩn của phản ứng

CH4(K) + 2O2(K) → CO2(K) + 2H2O(l) , là

A -604,45 kJ B 604,45 kJ

17 Biết thiêu nhiệt chuẩn của C2H6 là -1559,8 kJ/mol; nhiệt hình thành chuẩn

C2H6 là

A -84,6 kJ/mol B 84,6 kJ/mol

C -880,5 kJ/mol D 880,5 kJ/mol

18 Nhận xét nào sau đây không phải là một trong các đặc điểm của entropi?

A Entropi là hàm trạng thái không phải là hàm quá trình

B Entropi có thể đo trực tiếp được giống như nhiệt độ, thể tích,

C Entropi đặc trưng cho mức độ hỗn loạn của hệ

D Các quá trình trong tự nhiên thường tự diễn biến theo chiều tăng củaentropi

19 Entropi (S) của chất nào dưới đây lớn nhất ở 25oC và 1 atm?

20 Sắp xếp giá trị entropi theo chiều tăng dần của các hệ là

21 Hãy tiên đoán dấu của ∆S trong các phản ứng sau.

22 Entropi chuẩn của H2, O2, H2O lần lượt bằng 130,684; 205,133 và 69,901 J/

C -198,3 J/mol.K D -49,57 J/mol.K

25 Chọn đáp án đúng khi nói về biến thiên năng lượng tự do ∆G.

A ∆G không phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất

B ∆G phản ánh chiều diễn biến của quá trình hóa

C Phản ứng tự xảy ra khi ∆G có giá trị dương

D ∆G của phản ứng luôn âm

26 Quá trình hoá học tự xảy ra khi biến thiên năng lượng tự do Gibbs có giá trị

A Chiều thuận B Chiều nghịch

C Không xảy ra phản ứng D Không thể xác định được

29 Cho phản ứng H2S(k) + ½ O2(k) → H2O(k) + S(r) có ∆Ho

298 bằng -221,7 kJ/mol

và ∆So

298 bằng -87,2 J/mol.K Ở 25oC, phản ứng xảy ra theo chiều nào?

A Chiều thuận B Chiều nghịch

C Không xảy ra phản ứng D Không thể xác định được

30 Cho phản ứng Fe2O3(r) + 3H2(k) → 2Fe(r) + 3H2O(k) có ∆Ho

298 bằng 95,813kJ/mol và ∆So

298 bằng 141,4 J/mol.K Ở nhiệt độ nào thì phản ứng tự xảy ra?

A T = 678oK B T>678oK C T<678oK D T≤678oK

31 Cho phản ứng PCl5 → PCl3 + Cl2 có ∆Ho

298 bằng 90,374 kJ và ∆So

298 bằng182,4 J/mol.K Ở nhiệt độ nào thì phản ứng tự xảy ra?

A T = 495,5oK B T>495,5oK C T<495,5oK D T≤495,5oK

32 Cho phản ứng

298 của nước lỏng, biếtentrôpi chuẩn của H2O lỏng, H2, O2 lần lượt là 69,91; 130,684; 205,38 J/

37,12 33,572Tính ∆Ho

400 của phản ứng trên biết Cpo không biến đổi trong khoảng nhiệt độ

và nhiệt hình thành chuẩn của CO; CO2 lần lợt bằng -110,52; -393,51kJ

39 Tính ∆Ho của CH4 biết rằng năng lợng liên kết H-H trong H2 là 436 kJ/mol;năng lợng liên kết trung bình C - H là 410 kJ/mol và nhiệt nguyên tử hoá của

C granfit là: C(gr) → C(k), ∆Ho = 718,4 kJ/mol Các giá trị đều xác định ở 25oC

và 1 atm

40 Tính năng lợng mạng lới của FeO(tt) dựa vào các số liệu sau:

Nhiệt nguyên tử hoá của Fe(tt) là 404 kJ/mol;

Năng lợng ion hoá thứ nhất và thứ hai của Fe là 761 và 1559 kJ/mol;

Năng lợng liên kết trong phân tử O2 là 494 kJ/mol;

Năng lợng kết hợp e thứ 1 và thứ 2 của oxi là: -142 kJ/mol và 780 kJ/mol;Entanpi tạo thành của FeO(tt) là -273 kJ/mol

b Tính ∆Ho

298 của phản ứng nếu H2O tạo thành ở thể lỏng, biết rằng 1 mol

H2O(l) bay hơi ở 25oC và 1 atm tiêu tốn 44 kJ?

42 a Khi 1 mol rợu metylic cháy ở 298K và ở thể tích cố định theo phản ứng:

b ở điều kiện chuẩn và 298oK phản ứng có xảy ra hay không ? Tính nhiệt

độ ở đó phản ứng bắt đầu xảy ra?

c Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng ở 100oC?

b ở nhiệt độ nào phản ứng bắt đầu xảy ra, coi Ho và So không đổi?

c Phản ứng là thu nhiệt hay toả nhiệt?

CHƯƠNG 4 VẬN TỐC PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HOÁ HỌC 4.1 Một số khái niệm cơ bản

Phản ứng một chiều

Phản ứng một chiều là phản ứng chỉ xảy ra theo một chiều.

Phản ứng thuận nghịch

Phản ứng thuận nghịch là phản ứng có thể xảy ra theo hai chiều

trong cùng điều kiện

Tốc độ phản ứng

Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho mức độ xảy ra

nhanh hay chậm của phản ứng hóa học

Tốc độ trung bình của phản ứng được xác định bằng biến thiên

nồng độ của chất trong một đơn vị thời gian

Khoảng biến thiên ∆t càng bé thì độ biến thiên ∆C càng bé, đến

giới hạn ta sẽ có vận tốc tức thời của phản ứng tại thời điểm t là

dt

4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng