Cách làm bài liên kết cộng hóa trị lớp 10
|
§13. LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ A. LÍ THUYẾT L Sự HÌNH THÀNH LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử giông nhau. Sự hình thành đơn chất Sự hỉnh thành phân tử hiđro ỉỉ2: Nguyên tử H (Z = 1) có câ'u hình electron là ls1, hai nguyên tử hiđro liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1 electron tạo thành một cặp electron chung trong phân tử Họ. Như thế trong phân tử H-2, mỗi nguyên tử có 2 electron gióng lớp vó bển vững của khí hiếm heli: H- + H -> H : H Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn một electron ở lớp ngoài cùng. H : H được gọi là cóng thức electron, thay hai châm bằng một gạch, ta có H-H gọi là công thức cấn tạo. Giữa 2 nguyên tứ hiđro có 1 cập electron lièn kết biểu thị bằng một gạch (-), đó là liên kết don. Sự hình thành phân tử nito N->: Cấu hình electron cùa N (Z = 7) ls’2s"2p'i, có 5 electron ở lớp ngoài cùng. Trong phân tử N-J, để đạt cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất (Ne), mỗi nguyên tứ nitơ phải góp chung 3 electron. :N::N: hay N = N Công thức electron Công thức cấn tạo Hai nguyên tử nitơ liên kết với nhau bằng 3 cặp electron liên kêt biêu thị bằng ba gạch ( = ), đó là /ỉêra kết ba. Liên kết ba này bền nên ớ nhiệt độ thường, khí nitơ kém hoạt động hóa học. Liên kết được hình thành trong phân tử Hj, N-2 vừa trình bày ớ trên là liên kết cộng hóa trị. Liên kết cộng hóa trị là liên két được tạo nên giữa hai nguyên tứ bằng một hay nhiều cặp electron chung. Mỗi cặp electron chung tạo nên một liên kết cộng hóa trị. Các phân tử Hi, N-2 tạo nên từ hai nguyên từ của cùng một nguyên tô’ (có độ âm điện như nhau), nên các cặp electron chung không bị hút lệch về phía nguyên tử nào. Do đó, liên kết trong các phân tử đố không bị phân cực. Đó là Zỉ'ê/i kết cộng hóa trị không cực. Liên kết giữa các nguyên tử khác nhau. Sự hình thành hợp chất - Sự hình thành phân tử hiđro clorua HCl: Trong phân tử hiđro clorua, mỗi nguyên tử (H và Cl) góp 1 electron tạo thành 1 cặp electron chung để tạo nên một liên kết cộng hóa trị. Độ âm điện cùa clo là 3,16 lớn hơn độ âm điện của hiđro là 2,20 nên cặp electron liên kết bị lệch về phía clo, liên kết cộng hóa trị này bị phân cực. H’ + -C1 : H : Cl : hay H-Cl Công thức electron Công thức cấu tạo Liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron chung bị lệch về phía một nguyên tử được gọi là liên hết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phán cực. Tính chât của các chât có liên kết cộng hóa trị Các chất chỉ có liên kết cộng hóa tri không cực, không dần điện ở mọi trạng thái. ĐỘ ÂM ĐIỆN VÀ LIÊN KÊT hóa học Quan hệ giữa liên kết cộng hóa trị không cực, liên kết cộng hóa trị có cực và liên kết ion Trong phân tứ, nếu cặp electron chung ó' giữa 2 nguyên tử, ta có liên kết cộng hóa trị không cực. Nếu cặp electron chung lệch về một phía cùa một nguyên tứ thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực. Nếu cặp electron chung chuyên về một nguyên tử, ta sẽ có liên kết ion. Như vậy liên kết ion có thế được coi là trường hợp riêng của liên kết cộng hóa trị. Hiệu độ âm điện và liên kết hóa học Người ta dùng hiệu độ âm điện để phân loại một cách tương đôi loại liên kết hóa học theo quy ước sau: Hiệu độ âm điện Loại lên kết Từ 0,0 đến < 0,4 Liên kết cộng hóa trị không cực Từ 0,4 đến <1,7 Liên kết cộng hóa trị có cực > 1,7 Liên kết ion Ví dụ: Trong NaCl, hiệu độ âm điện của C1 và Na là: 3,16 - 0,93 = 2,23. Vậy, liên kết giữa Na và C1 là liên kết ion. Trong phân tủ HCl, hiệu độ âm điện của Cl và H là: 3,16 - 2,20 = 0,96. Vậy, liên kết giữa H và Cl là liên kết cộng /lóa trị có cực. B- BÀI TẬP Chọn cáu dùng nhất về liên hết cộng hóa trị. Liên hết cộng hóa trị là liên hết: A. Giữa các phi him với nhau. Trong dó cặp electron chung bị lệch về một nguyên tứ. c. Được hình thánh do sự dùng chung electron cùa 2 nguyên tứ khác nhau. D. Được tạo nén giữa 2 nguyên tứ bang một hay nhiều cập electron chung. Chọn câu D. Chọn cáu dùng hong các câu sau: Trong liên het cọng hoa trị. cập electron lệch về phía nguyên tứ có độ âm diện nhỏ hơn. Liên het cộng hóa trị có cực dược tạo thành giữa 2 nguyên tửcódộ âm điện tư 0.4 đến nhó han 1.7. c. Liên het cộng hòa trị không cực dược tạo nên tư các nguyên tứ khác hán nhau về tinh chất hóa học. D. Hiệu dộ ám diện giữa 2 nguyên tư lứn thi phùn từ phân cực yêu. Chọn càu B. Độ âm điện cùa một nguyên tứ dộc trưng cho: ,'A. Khá năng hút electron cùa nguyên tử dó hiu Hình thành lien het hóa hục. B. Khá nàng nhường electron cùa nguyên tứ dó cho nguyên tứ khác, c. Khá năng tham gia phan ưng mạnh hay yêu cùa nguyên tứ dó. D. Khá năng nhường proton cua nguyên tử dó cho nguyên tử khác. Chọn dáp an đúng. Chọn câu A. Thế nào là hên het 1(111. liẽii het cộng hóa trị lihòng cực. liên hết cọng hóa trị cò cực? Cho vi dụ mình họa. Giải Liên kết ion là liên kết hóa học được tạo thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dâu. Liên kết cộng hóa trị không cực là liên kết hóa học được tạo thành giữa hai nguyên tủ' cùa cùng một nguyên tố. Liên kết cộng hóa trị có cực là liên kết hóa học được tạo thành giữa hai nguyên tứ của các nguyên tố có dộ âm điện khác nhau không nhiều. Dựa vào hiệu dọ àm diện các nguyên tô. Iiăy cho biết loại liên hét trong các cliât sau đây: A1CT. CaCl,. CoS, ATS:,? (Lấy giá tri độ âm diện của các nguyên tô trong SGK Hóa 10). Giải Hiệu sô' độ âm điện (HS.ĐAĐ) = nguyên tô có độ âm điện lớn - nguyên tô có độ ám điện nhỏ. Hiệu độ âm điện: CaCl, 2,16 A1C1.J CaS Al2S:i 1,55 1,58 0,97 Liên kết ion Liên kết cộng hóa trị có cực 6. Viết công thức electron và công thức côiit tạo cứa các phân tứ sau: Cl2, CH,, CịH,, C2H2, NH3. Giải Công thức electron Công thức cấu tạo Phân tứ Cl-2 : Cl : Cl : Cl-Cl Phân tử CH., H H:C:H Ồ H I H-C-H I H Phân tứ C9H4 H . . H c : : c : H • • H /H c = c Hz x H Phân tử C9H2 H:CỈỈC:H H-C = c - H Phân từ NH.j H :n: h H H I N—H I H 7. X, A, z là những nguyên tố có số đơn vị điện tích hạt nhẩn lần lượt là 9, 19, 8. Viết cấu hình electron nguyên tứ cứa các nguyên tô' đó. Dự đoán liên kết hóa học có the có giữa các cặp X và Â, A và z, X và z. Giải Câu hình electron của nguyên tô': X(Z = 9):- ls22s22p5: flo A (Z = 19): ls22s22p63s23p64s': kali z (Z = 8): ls22s22p': oxi Dự đoán liên kết: Liên kết giữa X và A là liên kết ion Liên kết giữa A và Z là liên kết ion Liên kết giữa X và z là liên kết cộng hóa trị có cực.
1. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử giống nhau. Sự hình thành đơn chất a) Sự hình thành phân tử hiđro (H2) - Nguyên tử H (Z=1) : 1s1 , hai nguyên tử H liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp 1e tạo thành 1 cặp e chung trong phân tử H2. ⟹ Trong phân tử H2, mỗi nguyên tử H có 2e, giống cấu hình electron bền vững của khí hiếm heli He : 1s2. - Sự hình thành phân tử H2:  ⟹ Quy ước: - Mỗi chấm (.) bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn 1 electron ở lớp ngoài cùng. - Kí hiệu H:H được gọi là công thức electron, thay 2 chấm (:) bằng 1 gạch (−), ta có H−H gọi là công thức cấu tạo. - Giữa 2 nguyên tử hiđro có 1 cặp electron liên kết biểu thị bằng (−), đó là liên kết đơn. b) Sự hình thành phân tử nitơ (N2) - Cấu hình electron của nitơ N (Z=7) : 1s2 2s2 2p3, có 5e ở lớp ngoài cùng. Trong phân tử N2, để đạt được cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm gần nhất neon Ne (Z=10) : 1s2 2s2 2p6 , mỗi nguyên tử nitơ phải góp chung 3e. :N⋮ + ⋮N ⟶ Công thức electron: :N⋮⋮N ⟶ Công thức cấu tạo: N≡N ⟹ Hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng 3 cặp electron liên kết biểu thị bằng 3 gạch (≡), đó là liên kết ba. Liên kết ba bền hơn liên kết đôi. c) Khái niệm liên kết cộng hóa trị - Định nghĩa: Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung. - Mỗi cặp electron chung tạo nên 1 liên kết cộng hóa trị, nên ta có liên kết đơn (trong phân tử H2), liên kết ba (trong phân tử N2). - Liên kết trong các phân tử H2, N2 tạo nên từ 2 nguyên tử của cùng 1 nguyên tố (có độ âm điện như nhau), do đó liên kết trong các phân tử đó không phân cực. Đó là liên kết cộng hóa trị không cực. 2. Sự hình thành phân tử hợp chất a) Sự hình thành phân tử HCl - Mỗi nguyên tử H và Cl góp 1e tạo thành 1 cặp electron chung ⟶ tạo thành 1 liên kết cộng hóa trị. ⟶ Công thức electron: ⟶ Công thức cấu tạo: H−Cl ⟹ Kết luận: - Trong công thức electron của phân tử có cực, người ta đặt cặp electron chung lệch về phía kí hiệu của nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (H:Cl) - Liên kết cộng hóa trị trong đó cặp eletron chung bị lệch về phía 1 nguyên tử (có độ âm điện lớn hơn) gọi là liên kết cộng hóa trị có cực hay liên kết cộng hóa trị phân cực. b) Sự hình thành phân tử khí cacbon đioxit (CO2) (có cấu tạo thẳng) Ta có: ⟶ Công thức electron: ⟶ Công thức cấu tạo: O=C=O ⟹ Kết luận: Theo công thức electron, mỗi nguyên tử C hay O đều có 8e ở lớp ngoài cùng đạt cấu hình của khí hiếm nên phân tử CO2 bền vững. 3. Tính chất của các chất có liên kết cộng hóa trị - Trạng thái: các chất mà phân tử chỉ có liên kết cộng hóa trị có thể là: + Các chất rắn: đường, lưu huỳnh, iot… + Các chất lỏng: nước, rượu, xăng, dầu… + Các chất khí: khí cacbonic, khí clo, khí hiđro… - Tính tan: + Các chất có cực như rượu etylic, đường… tan nhiều trong dung môi có cực như nước. + Phần lớn các chất không cực như lưu huỳnh, iot, các chất hữu cơ không cực tan trong dung môi không cực như benzen, cacbon tetraclorua… - Nói chung, các chất có liên kết cộng hóa trị không cực không dẫn điện ở mọi trạng thái. II. ĐỘ ÂM ĐIỆN VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC1. Quan hệ giữa liên kết cộng hóa trị không cực, liên kết cộng hóa trị có cực và liên kết ion - Trong phân tử, nếu cặp electron chung ở giữa 2 nguyên tử, ta có liên kết cộng hóa trị không cực. - Nếu cặp electron chung lệch về 1 nguyên tử (có giá trị độ âm điện lớn hơn) thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực. - Nếu cặp electron chung chuyển hẳn về 1 nguyên tử, ta sẽ có liên kết ion. 2. Hiệu độ âm điện và liên kết hóa học
a) Trong NaCl: Δχ = 3,16 − 0,93 = 2,23 > 1,7 ⟶Liên kết giữa Na và Cl là liên kết ion. b) Trong phân tử HCl: Δχ = 3,16 − 2,2 = 0,96 ⟶ 0,4 ≤ Δχ < 1,7 ⟶ Liên kết giữa H và Cl là liên kết cộng hóa trị có cực. c) Trong phân tử H2 : Δχ = 2,20 − 2,20 = 0,0 ⟶ 0 ≤ Δχ < 0,4 ⟶ Liên kết giữa H và H là liên kết cộng hóa trị không cực. Xem thêm Giải Hóa 10: Bài 13. Liên kết cộng hóa trị |
