Giải SBT Hoá học 10 Chân trời bài Ôn tập chương 3
Hướng dẫn giải bài Ôn tập chương 3 - sách SBT hóa học 10. Đây là vở bài tập nằm trong bộ sách "Chân trời sáng tạo" được biên soạn theo chương trình đổi mới của Bộ giáo dục. Hi vọng, với cách hướng dẫn cụ thể và giải chi tiết học sinh sẽ nắm bài học tốt hơn.
Bài tập OT3.1. Ion nào sau đây có cấu hình electron của khí hiếm helium?
A. Mg2+. B. O2-. C. Na+. D. Li+.
Hướng dẫn: Đáp án D.
Bài tập OT3.2. Trong sự hình thành phân tử lithium fluoride (LiF), ion lithium và ion fluoride đã lần lượt đạt được cấu hình electron bền của các khí hiếm nào ?
A. Helium và neon. C. Neon và argon.
B. Helium và argon. D. Cùng là neon.
Hướng dẫn:
Cấu hình electron của 9Li: 1s22s22p5 có xu hướng nhận 1e khi tham gia liên kết để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm Neon.
Trong sự hình thành phân tử lithium fluoride (LiF), ion lithium và ion fluoride đã lần lượt đạt được cấu hình electron bền của các khi hiếm helium và neon.
Bài tập OT3.3. Không cần sử dụng hiệu độ âm điện, có bao nhiêu phân tử trong số các phân tử sau có liên kết ion BaCl2, CS2, Na2O và HI?
A. 3. B. 2. C. 4. D. 1.
Hướng dẫn:
Cấu hình electron của 9Li: 1s22s22p5 có xu hướng nhận 1e khi tham gia liên kết để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm Neon.
Trong sự hình thành phân tử lithium fluoride (LiF), ion lithium và ion fluoride đã lần lượt đạt được cấu hình electron bền của các khi hiếm helium và neon.
Bài tập OT3.4. Tổng số các phân tử có cực trong số các phân tử sau: Cl2, O2, CCl4, CO2, và SO2 là bao nhiêu?
A. 1. B. 2. C. 4. D. 3.
Hướng dẫn: Đáp án: C
Trong số các phân tử Cl2, O2, CCl4, CO2, và SO2 các phân tử Cl2, O2 không hình thành moment lưỡng cực, còn phân tử CCl4 có dạng tứ diện đều và phân tử CO2 có dạng đường thẳng nên phân tử CCl4và phân tử CO2 có tổng moment lưỡng cực bằng không. Vậy các phân tử Cl2, O2, CCl4, CO2 đều là phân tử không cực. Phân tử SO2 có dạng góc nên là phân tử có cực.
Bài tập OT3.5. Phân tử sodium fluoride (NaF) và magnesium oxide (MgO) có cùng 20 electron và khoảng cách giữa các hạt nhân là tương tự nhau (235 pm và 215 pm). Giải thích tại sao nhiệt độ nóng chảy của NaF và MgO lại chênh lệch nhiều (992°C so với 2642°C).
Hướng dẫn:
Do các ion magnesium và oxide mang điện tích lần lượt +2 và –2 nên có lực hút tĩnh điện mạnh hơn nhiều so với các ion sodium và fluoride chỉ mang điện tích lần lượt là +1 và 1.
Bài tập OT3.6. Lithium fluoride (LiF) và sodium chloride (NaCl) đều là các hợp chất ion. Dự đoán nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của chất nào cao hơn. Giải thích.
Hướng dẫn:
Lực hút tĩnh điện mạnh giữa các ion âm và ion dương làm cho LiF và NaCl đều có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao. Do các ion lithium và sodium de ce đều mang điện tích +1, các ion fluoride và chloride đều mang điện tích –1 nên lực hút tĩnh điện ở đây phụ thuộc vào khoảng cách giữa các ion trong mỗi phân tử. Nếu các ion càng nhỏ, chúng càng gần nhau hơn dẫn đến lực hút tĩnh điện lớn hơn. Do kích thước ion Na+ lớn hơn ion Li+ kích thước ion Cl- lớn hơn ion F- nên lực hút tĩnh điện giữa các ion trong phân tử LiF lớn hơn trong phân tử NaCl làm nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của NaCl cao hơn LiF.
Bảng số liệu tham khảo:
| LiF (°C) | NaCl (°C) |
Nhiệt độ nóng chảy | 848,2 | 800,7 |
Nhiệt độ sôi | 1680,0 | 1465,0 |
Bài tập OT3.7. Sodium peroxide (Na2O2) là một chất rắn màu vàng, thu được khi đốt sodium trong khí oxygen dư. Sodium peroxide được dùng để tẩy trắng gỗ, bột giấy,... Nêu rõ bản chất hoá học giữa các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) trong phân tử Na2O2.
Hướng dẫn:
Ta có công thức của Na2O2
Công thức này cho thấy trong phân tử Na2O2
liên kết giữa 2 nguyên tử oxygen là liên kết cộng hoá trị không phân cực.
Ngoài ra, mỗi nguyên tử sodium nhường 1 electron cho mỗi nguyên tử oxygen, hình thành nên các ion O22- và 2 ion Na+. Những ion này hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo nên phân tử Na2O2.
Bài tập OT3.8. Liên kết hydrogen có phải là sự xen phủ giữa các orbital? Giải thích và cho ví dụ minh hoạ.
Hướng dẫn:
Liên kết hydrogen không phải là sự xen phủ giữa các orbital, mà chỉ là lực hút tĩnh điện giữa nguyên tử hydrogen mang một phần điện tích âm đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn (thường là N, O, F) với một nguyên tử có độ âm điện lớn khác (thường là N, O, F). Ví dụ ta có liên kết hydrogen giữa các phân tử H2O như sau:
Bài tập OT3.9. Năng lượng liên kết và độ dài liên kết của C - C, C = C và C ≡ C trong các phân tử C2H6, C2H4 và C2H2 được cho bởi bảng sau:
Liên kết | C – C trong C2H6 | C = C trong C2H4 | C ≡ C trong C2H2 |
Năng lượng liên kết (kJ / mol) | 347 | 614 | 839 |
Độ dài liên kết (nm) | 0,154 | 0,134 | 0,121 |
a) Nêu mối quan hệ giữa chiều dài liên kết và năng lượng liên kết giữa các nguyên tử carbon trong các hydrocarbon đã cho.
b) Giải thích vì sao giá trị năng lượng liên kết tăng theo thứ tự C - C, C = C, C ≡ C.
Hướng dẫn:
a) Chiều dài liên kết tỉ lệ nghịch với năng lượng liên kết giữa các nguyên tử carbon trong các hydrocarbon đã cho.
b) Giá trị các năng lượng liên kết tăng theo thứ tự C - C ; C = C ; C ≡ C do độ bền các liên kết tăng dần theo thứ tự C - C ; C = C ; C ≡ C
Bài tập OT 3.10. Ethane (C2H6) và fluoromethane (CH3F) có kích thước tương đương nhau và đều có 18 electron. Như vậy khả năng hình thành các lưỡng cực tạm thời và lưỡng cực cảm ứng ở cả hai phân tử là như nhau dẫn đến nhiệt độ sôi của chúng phải tương tự nhau. Tuy nhiên, C2H6 có nhiệt độ sôi là –89,0°C thấp hơn so với CH3F là –78,3°C. Giải thích.
Hướng dãn:
Ethane (C2H6) và fluoromethane (CH3F) có kích thước tương đương nhau và đều có 18 electron. Như vậy tương tác van der Waals giữa các phân tử trong mỗi hợp chất là tương tự nhau dẫn đến nhiệt độ sôi của chúng lẽ ra phải tương tự nhau. Tuy nhiên, C2H6 là phân tử không phân cực, còn CH3F là phân tử phân cực nên nhiệt độ sôi của CH3F cao hơn C2H6 khoảng hơn 10°.