Giải bài tập Chuyên đề Hoá học 10 chân trời sáng tạo bài 1 Liên kết hoá học

Câu hỏi khởi động

Hình học phân tử (hình dạng phân tử) của một chất rất quan trọng trong việc xác định cách thức phân tử chất đó tương tác và phản ứng với các phân tử khác. Hình học phân tử cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của chất. Nhiều đặc tính của chất được giải thích từ dữ liệu hình học phân tử của nó.

Yếu tố nào quyết định hình học phân tử các chất?

1. Công thức Lewis

Câu hỏi 1: Viết công thức Lewis của nguyên tử oxygen và nguyên tử magnesium.

Câu hỏi 2: Viết công thức electron của phân tử methane (CH₄).

Câu hỏi vận dụng: Khi dùng chlorine để khử trùng hồ bơi, chlorine sẽ phản ứng với urea trong nước tiểu và mồ hôi người tắm, tạo hợp chất nitrogen trichloride (NCl₃), gây ra nhiều tác động xấu đến sức khỏe như đỏ mắt, hen suyễn, …

Viết công thức Lewis của nitrogen trichloride.

Câu hỏi 3: Hãy tính tổng số electron hóa trị của phân tử BF₃.

Câu hỏi 4: Xác định nguyên tử trung tâm trong BF₃. Lập sơ đồ khung của phân tử BF₃.

Câu hỏi 5: Thực hiện Bước 3 cho phân tử BF₃ và cho biết có cần tiếp tục bước 4?

Câu hỏi luyên tập: Viết công thức Lewis của phân tử CCl₄.

2. Hình học một số phân tử

Câu hỏi 6: Theo công thức Lewis của nước, phân tử nước có bao nhiêu cặp electron riêng ở nguyên tử trung tâm?

Câu hỏi 7: Xác định giá trị n, m trong công thức VSEPR của phân tử SO₂. Cho biết công thức Lewis của SO₂ là

Câu hỏi 8: Viết công thức VSEPR của H₂O, NH₃ và SO₂

Câu hỏi luyện tập: Sử dụng mô hình VSEPR để dự đoán hình học của phân tử CS₂.

3. Sự lai hoá obital nguyên tử

Câu hỏi 9: Vì sao góc liên kết HCH trong phân tử methane không thể là 90^o?

Câu hỏi 10: Em có nhận xét gì về hình dạng, kích thước, năng lượng và hướng của các orbital nguyên tử lai hóa?

Câu hỏi 11: Nếu tổng số các AO tham gia lai hóa là 3 sẽ tạo ra bao nhiêu AO lai hóa?

Câu hỏi 12: Nguyên tử carbon trong phân tử CO₂ ở trạng thái lai hóa nào? Giải thích liên kết hóa học tạo thành trong phân tử CO₂ theo thuyết lai hóa.

Câu hỏi 13: Theo mô hình VSEPR, phân tử formaldehyde có dạng tam giác phẳng. Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm carbon. Cho biết formaldehyde có công thức như hình sau đây:

Câu hỏi 14: Tương tự như công thức VSEPR, có thể dự đoán nhanh trạng thái lai hóa của nguyên tử A (nguyên tố s, p) trong một phân tử bất kì như sau:

• Xác định số nguyên tử liên kết trực tiếp với A.
• Xác định số cặp electron hóa trị riêng của A.
• Nếu tổng hai giá trị là 2; 3 hoặc 4 thì trạng thái lai hóa của A lần lượt là sp; sp² hoặc sp³

Dự đoán trạng thái lai hóa của nguyên tử C, S và N trong các phân tử CO₂, SO₂ và NH₃

Câu hỏi 15: Phân tử chứa nguyên tử lai hóa sp3 có cấu trúc phẳng không? Giải thích và cho ví dụ.

Câu hỏi luyện tập: Biết nguyên tử oxygen trong phân tử H₂O ở trạng thái lai hóa sp3. Trình bày sự hình thành liên kết hóa học trong phân tử H₂O

Bài tập

1. Viết công thức Lewis của các phân tử sau:

a) HCN        b) SO₃

2. Viết công thức VSEPR và dự đoán hình học của các phân tử sau:

a) HCN        b) SO₃          c) PH₃

3. Trình bày sự tạo thành liên kết hóa học trong các phân tử sau dựa vào sự lai hóa của các nguyên tử trung tâm:

a) C₂H₂        b) C₂H₄        c) NH₃

4. Dự đoán trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm trong các phân tử sau:

a) PCl₃         b) CS₂          c) SO₂