Đáp án bài tập chương I:
Bài 1: Lực Van Der Waals giữa các phân tử được giải thích bằng những loại tương tác gì? Liên
kết Van der Waals cho tinh thể và chất lỏng những đặc tính lý học gì?
Bài 1: Lực Van der Waals giữa các phân tử gồm 3 loại tương tác:
1) Tương tác định hướng do Willem Hendrik Keesom tìm ra năm 1912. Tương tác này sinh ra
do sự hút lẫn nhau giữa các cực trái dấu của các phân tử có cực. Bản chất tương tác là liên
kết tĩnh điện. (tương tác lưỡng cực – lưỡng cực ) Tương tác càng lớn khi phân tử có moment
lưỡng cực  càng lớn. Tương tác định hướng càng lớn khi phân tử càng có cực. Tương tác
định hướng được tính bằng công thức:
2 4
U dh   6
3r kT
Trong đó:

r là khoảng cách từ tâm pân tử này đến tâm phân tử kia.
k là hằng số Bolzman
T là nhiệt độ tuyệt đối
 là moment lưỡng cực của phân tử.

2) Tương tác cảm ứng do Peter Joseph William Debye tìm ra năm 1920. Tương tác nảy sinh khi
có mặt phân tử có cực. Phân tử có cực tác động lên các phân tử xung quanh (phân tử có cực
hoặc không có cực) gây ra lưỡng cực cảm ứng trên các phân tử này. Tương tác cảm ứng là
tương tác giữa phân tử có lưỡng cực và phân tử có lưỡng cực cảm ứng. (tương tác lưỡng cực
– lưỡng cực cảm ứng). Độ lớn của tương tác cảm ứng phụ thuộc không những vào lưỡng cực
 của phân tử mà còn phụ thuộc vào độ bị cực hóa  của phân tử. Tương tác cảm ứng thường
rất nhỏ. Tương tác cảm ứng được tính bằng công thức:

U c .u  
Trong đó:

2 2

H2O
CO

Năng lượng của các loại tương tac trong lực Van de Waals (kJ/mol)
Khối
Moment
Độ bị cực Tương
Tương
Tương tác Lực Van
lượng NT lưỡng cực hóa ,
tác định
tác cảm khuếch tán de Waals
hay PT
ứng
,D
10-24 cm-1 hướng
4
0
0,20
0
0
0,21
0,21
131,3
0
4,00
0
0
18,41
18,41

Đặc tính lý học của tinh thể và chất lỏng Van de Waals:
Do lực Van der Waals rất yếu nên tinh thể mạng phân tử có những tính chất đặc trưng: dễ nóng
chảy, có áp suất hơi bão hòa cao nên dễ bay hơi, mềm, dễ có khả năng thăng hoa ở áp suất thấp, không
dẫn điện.
Chất lỏng hình thành nhờ liên kết Van de Waals có độ nhớt nhỏ, áp suất hơi bão hòa lớn, dễ bay
hơi, nhiệt độ sôi thấp, sức căng bề mặt nhỏ, không dẫn điện.
Bài 2: Hãy cho biết bản chất của liên kết ion. Độ mạnh của liên kết ion phụ thuộc vào các yếu tố
nào. Nêu các tính chất của liên kết ion. Liên kết ion cho tinh thể và chất lỏng những đặc tính lý
học gì.
Bản chất của liên kết ion : là lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu .
Độ mạnh của liên kết ion phụ thuộc vào những yêu tố sau :
-Điện tích ion: điện tích ion càng lớn thì liên kết ion càng mạnh.
- Kích thước ion: bán kính ion càng nhỏ thì liên kết ion càng mạnh.
- Độ chênh lệch độ âm điện  giữa các nguyên tử tham gia tạo liên kết:  càng lớn, liên kết ion càng
bền
Các tính chất của liên kết ion :
+ Không bảo hòa
+ Không định hướng
+ Phân cực rất mạnh
Liên kết ion cho tinh thể và chất lỏng những đặc tính lý học sau :
Do đặc điểm của liên kết ion: liên kết mạnh, không bão hòa , không định hướng, nên ở nhiệt độ thường
tất cả các hợp chất ion đều là tinh thể. Tinh thể ion có nhiệt độ nóng chảy tương đối cao, khá cứng, dòn,
áp suất hơi bão hòa rất nhỏ nên hầu như không bay hơi, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém. Phần lớn các

2


chất tinh thể ion tan tốt trong nước, dung dịch dẫn điện. Hợp chất tinh thể ion rất khó có khả năng thăng
hoa ngay ở áp suất rất nhỏ.
Đối với chất lỏng ion: áp suất hơi nhỏ, hầu như không bay hơi, nhiệt độ sôi cao, độ nhớt cao, sức căng

hủy nhiệt nếu chứa chất dễ bay hơi), áp suất hơi bão hòa nhỏ, khó bay hơi, tùy thuộc vào mức độ có cực
của liên kết cộng hóa trị: không tan, tan rất ít hay tan nhiều trong dung môi có cực, không tan trong dung
môi không có cực, cách điện hay bán dẫn. Trong trường hợp việc hình thành lớp nhờ liên kết cộng hóa
trị cho - nhận nối các phân tử hữu hạn với nhau thì nhiệt độ nóng chảy không cao và có thể thăng hoa
khi đun nóng. Nếu chiều còn lại liên kết bằng lực Van de Waals: mềm, có tính dễ tách sợi; nếu chiều
còn lại có liên kết ion: độ cứng vừa phải, dòn.
3


Bài 4: Người ta cho rằng: “Liên kết kim loại là một loại liên kết đa tâm với một số lớn các electron
hóa trị không định chỗ”. Hãy giải thích điều này bằng thuyết miền năng lượng. Yếu tố nào quyết
định độ bền của liên kết kim loại. Liên kết kim loại cho tinh thể những đặc lính lý học gì.
Các kim loại có những tính chất khác biệt rõ rệt so với các chất khác: không trong suốt, có ánh kim,
dẻo, dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, có nhiệt độ nóng chảy và độ cứng khác nhau rất nhiều, ở nhiệt độ phòng
có kim loại ở trạng thái lỏng (Hg , t nc =-38,80C), nhưng có kim loại rất khó nóng chảy (W , t nc =
33870C). Chỉ có thể giải đáp thỏa đáng các tính chất này của kim loại khi quan niệm liên kết kim loại là
một loại liên kết đa tâm với một số lớn các electron không định chỗ.
Bản chất liên kết kim loại được giải thích bằng thuyết miền năng lượng. Thuyết miền năng lượng được
xây dựng trên cơ sở phương pháp LCAO-MO khi coi tổ hợp các AO hóa trị của một số lượng rất lớn các
nguyên tử kim loại (~1023). Sự tổ hợp của nAO thành nMO (n/2MOlk, n/2MOplk) . Do n rất lớn, các MO
lân cận nhau chỉ có sự chênh lệch năng lượng không đáng kể (~10-22eV). Tập hợp các MOlk và tập hợp
các MOplk tạo thành các miền năng lượng. Các electron có thể di chuyển tự do trong một miền năng
lượng nếu còn MO trống. Miền năng lượng MOlk chứa electron là miền hóa trị. Đối với kim loại, miền
hóa trị có thể bão hòa hay chưa bão hòa elctron. Miền năng lượng MOplk không chứa electron nằm ngay
trên miền hóa trị là miền dẫn. Đối với kim loại miền dẫn và miền hóa trị che phủ nhau.
Liên kết kim loại càng mạnh khi số lượng electron tự do càng lớn và do đó nút mạng tinh thể càng
dương điện.
Bài 5: Liên kết hydro là gì? Nêu ví dụ. Điều kiện có liên kết hydro. Bản chất của liên kết hydro.
Liên kết hydro ảnh hưởng như thế nào đến tính chất các chất.
Liên kết hydro là gì:

tưởng nằm trong cân bằng nhiệt động lực học. Phương trình này có dạng:
pV = nRT
p là áp suất khí
V là thể tích bình chứa khí
n là số mol khí
R là hằng số khí
T là nhiệt độ.
Ý nghĩa vật lý của hằng số lý tưởng:
R là độ lớn của công giãn nở của 1 mol khí lí tưởng khi tăng nhiệt độ lên 10C.
Trong đó:

Giải thích qua ví dụ:
Giả sử có một bình trụ, tiết diện S, với 1 piston có thể di chuyển không ma sát. Trong bình có 1
mol khí lý tưởng; áp suất khí trong bình là P, nhiệt độ là T. Đun nóng khí đến nhiệt độ T+1, trong điều
kiện áp suất không đổi P, thể tích khí tăng từ V1 lên V2.
 Ta có: P∆V = PV2 – PV1 = R(T+1) – RT = R.
 Mặc khác: P∆V = P.S. ∆h = F. ∆h với ∆h là độ chuyển dịch của piston.
 Từ đó: R = P∆V = F. ∆h
Vậy R chính là độ lớn của công giãn nở của 1 mol khí lí tưởng khi tăng nhiệt độ lên 10C.
Đặc tính lý học của chất khí:
+ Chất khí chiếm toàn bộ thể tích bình chứa.
+ Áp suất của chất khí là tác dụng của các phân tử khí lên thành bình chứa.
+ Va chạm giữa các phân tử khí với thành bình có tính đàn hồi.
+ Có thể nén chất khí.
+ Nhiệt độ hóa lỏng của chất khí phụ thuộc nhiều vào áp suất.
Bài 7: Phương trình trạng thái khí thực khác phương trình trạng thái khí lý tưởng ở điểm nào?

Phương trình trạng thái khí lý tưởng :
PV = nRT
đã bỏ qua thể tích riêng của các phân tử khí và lực tương tác giữa chúng. Phương trình này chỉ đúng

kích thước đủ nhỏ.
Bài 9: Trạng thái chậm hóa hơi của chất lỏng là gì? Nguyên nhân gây ra trạng thái này? Cách
khắc phục trạng thái này trong phòng thí nghiệm như thế nào?
Trạng thái chậm hóa hơi của chất lỏng là hiện tượng chất lỏng không sôi ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ
sôi của chất lỏng đó.
- Nguyên nhân : việc sinh ra lúc ban đầu những bóng hơi ở trong một chất lỏng không có khí
hòa tan là rất khó khăn vì những phần tử có động năng lớn hơn động năng cần cho sự hóa hơi phải tập
trung lại với nhau. Do vậy khi đun nóng chất lỏng đến nhiệt độ hóa hơi, chất lỏng vẫn chưa hóa hơi.
- Khắc phục : trong phòng thí nghiệm khi cần chưng cất 1 chất lỏng nào người ta cho vào chất
lỏng những mảnh sứ nhỏ vì bọt không khí nằm trong lỗ xốp của sứ thoát ra tạo điều kiện sinh ra những
bọt hơi chất lỏng và chất sôi.
Bài 10: Trạng thái chậm đông của chất lỏng là gì? Nguyên nhân của hiện tượng này là gì? Cách
khắc phục trạng thái này.
Trạng thái chậm đông của chất lỏng: là hiện tượng chất lỏng chưa hóa rắn nhiệt độ thấp hơn
nhiệt độ kết tinh của nó.
Nguyên nhân: khi làm lạnh chất lỏng đến nhiệt độ đông đặc, đa số các chất có cách sắp xếp các
hạt biến đổi không nhiều nên không ảnh hưởng nhiều đến sự đông đặc của chất lỏng. Tuy nhiên
trong 1 số chất cách sắp xếp này lại biến đổi đáng kể gây nên sự sai khác trong cấu trúc chất
lỏng, dẫn đến hiện tượng chậm đông của chất lỏng.
Cách khắc phục: Cho vào vài hạt tinh thể chất rắn cùng loại, khuấy lên, hay dung đua thủy tinh
cọ vào thành bình đựng.
Bài 11: Plasma là gì? Thế nào là plasma nguội? Nguyên nhân gây ra plasma nguội. Thế nào là
plasma nóng? Nguyên nhân gây ra plasma nóng.

6


Plasma là khí được ion hóa một phần hay ion hóa hoàn toàn ở nhiệt độ cao. Đây là một môi trường
trung hòa điện trong đó có phân tử ở trạng thái cơ bản hay trạng thái kích động, nghĩa là có năng lượng
cao, nguyên tử, ion và electron.

Căn cứ vào các yếu tố đối xứng (mặt đối xứng. trục đối xứng) người ta chia ra các tinh thể thành 7 hệ.
(tất cả các hệ tinh thể đều có tâm đối xứng).
Hệ tam tà: không có yếu tố mặt đối xứng và trục đối xứng.
Hệ đơn tà: Có 1 mặt đối xứng và một trục đối xứng hoặc có một trong hai yếu tố đối xứng này.
Hệ trực giao: Có vài trục đối xứng bậc hai và vài mặt phẳng đối xứng hoặc có một trong hai yếu tố đối
xứng này.
Hệ tam phương: Có ít nhất một trục đối xứng bậc 3.
Hệ tứ phương: Có một trục đối xứng bậc bốn.
Hệ lục phương: Có một trục đối xứng bậc sáu.
Hệ lập phương: có ba trục đối xứng bậc bốn.
Mạng lưới Bravais: là một tập hợp các điểm tạo thành từ một điểm duy nhất theo các bước rời rạc xác
định bởi các véc tơ cơ sở.
Năm 1885 , O . Bravais chứng minh rằng tất cả các tinh thể đều thuộc về 1 trong 14 kiểu mạng tinh thể.
Chúng được gọi là mạng lưới Bravais, gồm:
+ 7 ô mạng cơ sở của 7 hệ tinh thể (mạng lưới Bravais nguyên thủy)
+ 2 ô mạng cơ sở tâm đáy của các hệ tinh thể đơn tà và trực giao.
7


+ 3 ô mạng cơ sở tâm khối của các hệ tinh thể trực giao, tứ phương và lập phương.
+ 2 ô mạng cơ sở tâm diện của các hệ tinh thể trực giao và lập phương.
Các hệ tinh thể
Tam tà

Các mạng lưới Bravais

Nguyên thủy
Đơn tà

Đơn giản

Tâm diện

Bài 14: Dựa vào bản chất liên kết giữa các nút mạng tinh thể người ta phân các tinh thể thành bao
nhiêu kiểu mạng tinh thể. Cho biết đặc tinh lý học của từng loại mạng tinh thể.
Dựa vào bản chất liên kết giữa các nút mạng tinh thể ta phân mạng tinh thể thành 4 mạng tinh thể khác
nhau : mạng phân tử, mạng nguyên tử, mạng ion và mạng kim loại.
8


- Đặc tính lý học của từng mạng tinh thể :
+ Mạng phân tử được tạo thành nhờ liên kết Van de Waals giữa các phân tử ở nút mạng. Liên kết
Van de Waals có tính không định hướng, không bão hòa. Sự sắp xếp trong mạng phân tử theo xu hướng
đặc khít nhất (có chịu ảnh hưởng của tính đối xứng của phân tử). Liên kết Van de Waals rất yếu. Các
đặc điểm nêu trên cho mạng phân tử các đặc tính lý học sau: Có độ cứng thấp, nhiệt độ nóng chảy
thấp, áp suất hơi bão hòa cao, dễ thăng hoa, không dẫn điện, tỷ trọng nhỏ, các tinh thể của chất có khối
lượng phân tử nhỏ dễ tan trong dung môi không phân cực. Nhiều tinh thể có tính trong suốt (cho ánh
sáng đi qua).
+ Mạng nguyên tử được tạo thành nhờ liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử ở nút mạng. Liên
kết cộng hóa trị có tính định hướng, bão hòa, có cực hoặc không có cực. Sự sắp xếp trong mạng nguyên
tử phụ thuộc vào trạng thái lai hóa của nguyên tử và cấu tạo lớp vỏ electron hóa trị của nguyên tử. Liên
kết cộng hóa trị là loại liên kết mạnh. Các đặc điểm nêu trên cho mạng nguyên tử các đặc tính vật lý
sau: rất bền, độ cứng cao, nhiệt đô nóng chảy cao, áp suất hơi bão hòa rất nhỏ, không bay hơi, rất khó
thăng hoa, tỷ trọng không lớn, hầu như không tan trong bất cứ loại dung môi nào, chất cách điện hay
chất bán dẫn, cách nhiệt, nhiều tinh thể có tính trong suốt (cho ánh sáng đi qua).
+ Mạng ion được tạo thành nhờ tương tác tĩnh điện của các ion. Liên kết ion có tính không bão
hòa và không định hướng. Có hiện tượng phân cực giữa các ion trái dấu. Sự sắp xếp trong mạng ion liên
quan đến tương quan kích thước và tỷ lệ giữa cation và anion. Liên kết ion là loại liên kết mạnh. Các đặc
điểm nên trên cho mạng ion các đặc tính vật lý sau: nhiệt độ nóng chảy khá cao, áp suất hơi bão hòa rất
nhỏ, không bay hơi, rất khó thăng hoa, khá cứng, dòn, không dẫn điện, cách nhiệt, tỷ trọng không lớn,
một số lớn dễ tan trong dung môi phân cực, nhiều tinh thể có tính trong suốt (cho ánh sáng đi qua).

nhờ liên kết Van de Waals, khối lượng phân tử càng lớn và độ có cực của phân tử càng lớn nhiệt độ
nóng chảy và nhiệt độ sôi càng cao. Sự chênh lệch của nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi nhỏ.
Lực liên kết hydro khá yếu nhưng mạnh hơn nhiều so với lực Van de Waals nên các chất có liên kết
hydro liên phân tử có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn hẳn các chất không có loại liên kết
này.
Chất
He
Xe
H2S
H2Te
H2O

Phân tử (nguyên tử) Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ sôi (0C)
lượng (đ.v.C)
(0C)
Van de Waals
4,0
-271,4
-268,9
Van de Waals
131,3
-111,85
-108,12
Van de Waals
34
-85,6
-60,4
Van de Waals
129,6
-51


Do hiện tượng phân cực ion, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất có cation điện tích cao và
anion kích thước lớn có thể nhỏ bất thường, loại hợp chất này có thể thăng hoa khi đun nóng (khí là
phân tử)
Chất
BeI2
AlCl3
FeCl3

Nhiệt độ nóng chảy (0C) Nhiệt độ sôi (0C) (ở 1 atm)
490
530
192,6
307,5
315

Nhiệt độ thăng hoa (0C)
180

Liên kết cộng hóa trị là loại liên kết mạnh. Giữa hai nguyên tử có thể nối với nhau bằng một hay nhiều
liên kết cộng hóa trị (1 liên kết sigma, 2 liên kết pi và 1 liên kết delta). Liên kết cộng hóa trị có thể có
cực và không có cực. Liên kết cộng hóa trị cho nhận dễ bị đứt dưới tác động nhiệt độ. Các đặc điểm này
cho các chất cộng hóa trị có nhiệt độ nóng chảy từ khá cao đến rất cao.

10


Chất
BN
C (kim cương)

W
Pb
K
Tl

Cấu hình electron hóa trị
6s2
5d46s2
6s26p2
4s1
6s26p1

Nhiệt độ nóng chảy (0C)
-38,89
3420
327,4
63,55
304

Nhiệt độ sôi (0C)
356,66
5680
1745
761
1475

Bài 17: Cho biết loại chất vô cơ nào tinh thể của chúng có cấu trúc đảo. Cho một ví dụ (ngoài các
ví dụ trong bài giảng) về chất mà tinh thể của nó có cấu trúc đảo. Cho biết số phối trí của Iod
trong tinh thể đơn chất.


Ví dụ hợp chất: ZnS có 2 đa hình: sphalerite và Wurtzite

12


Ví dụ đơn chất: Sắt có 3 đa hình (thù hình): α-Fe và δ – Fe cùng có mạng lập phương tâm khối (BCC)
và chỉ có sự khác biệt về giá trị cạnh hộp lập phương, γ-Fe có mạng lập phương tâm diện (FCC).

Hiện tượng thù hình: là hiện tượng một đơn chất có nhiều dạng có cấu trúc phân tử khác nhau hay có
cấu trúc tinh thể khác nhau.
Ví dụ: Phospho có hai thù hình: phosphor trắng: Ở trạng thái khí là phân tử P4, ở trạng thái rắn có kiểu
cấu trúc phân tử với nút mạng là P4. Phosphor đen có cấu trúc phối trí (hệ tinh thể trực giao hay tam
phương)

Đối với đơn chất ở trạng thái rắn, có thể sử dụng khái niệm thù hình (allotropic) hoặc khái niệm đa hình
(polymorphic)
Bài 20: Hiện tượng đồng hình là gì? Điều kiện xảy ra hiện tượng đồng hình? Nêu 1 ví dụ về hiện
tượng đồng hình.
Hiện tượng đồng hình là các chất khác nhau có cùng loại tinh thể có thể đồng thời kết tinh tạo thành 1
loại tinh thể trong đó các tiểu phân của chúng thay thế lẫn cho nhau. Sản phẩm thu được là 1 dung dịch
rắn thay thế.
Điều kiện xảy ra:
- Các chất có cùng cấu trúc tinh thể.
- Bán kính nguyên tử của các ion thay thế nhau xấp xỉ nhau.
- cùng số oxy hóa
Ví dụ: α- FeOOH (Goetite) và β-AlOOH (boemite) có cùng kiểu mạng tinh thể tam phương. Sự thay thế
một phần Fe bằng Al tạo dung dịch rắn thay thế Fe1-xAlxOOH (alumogoetite) là một khoáng vật có
nhiều trong quặng bauxite Tây Nguyên. (bán kính ion Al3+ = 0,57Å ; Fe3+ = 0,67Å).

Phân nhóm bài tập nộp: