ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊNchuyªn ®Ò BỒI DƯỠNG GIÁO VIÊN CHUYÊN THPT
liên kết hoá học
Hè, tháng 8 năm 2009
Chơng I: Lí thuyết liên kết hóa học
I. 1. Khái niệm phân tử và liên kết hóa học
Phân tử là phần tử nhỏ nhất của chất, mang tính chất đặc trng cho chất, có thể phân chia
thành các hạt nhỏ hơn trong các phản ứng hoá học và có thể tồn tại độc lập.
Sự kết hợp giữa các nguyên tử để đạt tới trạng thái bền vững hơn đợc gọi là liên kết hóa
học.
I.2. Các khuynh hớng hình thành liên kết hóa học:
I.2.1. Các khuynh hớng hình thành liên kết - Qui tắc bát tử (Octet)
Nội dung của qui tắc bát tử: Khi tham gia vào liên kết hóa học các nguyên tử có khuynh
hớng dùng chung electron hoặc trao đổi để đạt đến cấu trúc bền của khí hiếm bên cạnh với 8
hoặc 2 electron lớp ngoài cùng.
Ví dụ:
H . + . Cl
Cl
:
:

H
H-Cl
:
Na . . Cl

0
Giữa 2 nguyên tử cho trớc, độ dài liên kết giảm khi bậc liên kết tăng
VD:
Liên kết C C C = C
C C
E [kcal/mol] 83 143 194
D (A
0
) 1,54 1,34 1,2
I.2.4.2. Góc liên kết: Là góc tạo bởi hai nửa đờng thẳng xuất phát từ một hạt nhân nguyên tử và đi
qua hạt nhân của hai nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử đó. Ví dụ: Trong phân tử nớc
HOH = 104
0
28

Góc liên kết phụ thuộc vào:
+Trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm
+ Độ âm điện của nguyên tử trung tâm A và phối tử X: nguyên tử trung tâm A có độ âm
điện lớn sẽ kéo mây của đôi electron liên kết về phía nó nhiều hơn, hai đám mây của hai liên kết
mà lớn lại ở gần nhau gây ra lực tơng tác đẩy làm cho độ lớn góc liên kết tăng lên. Nếu phối tử X
có độ âm điện lớn sẽ gây tác dụng ngợc lại.
I.2.4.3. Năng lợng liên kết
Năng lợng liên kết A-B là năng lợng cần cung cấp để phá vỡ hoàn toàn liên kết A-B (thờng
đợc qui về 1 mol liên kết - kJ/mol hoặc kcal/mol).
E
H-H
= 103 kcal/mol : H
2
2H H = 103 kcal/mol
2

Khi lực liên kết ion càng lớn thì liên kết ion càng bền, năng lợng mạng lới ion càng lớn và
liên kết ion khó bị phân li, mạng lới ion càng khó bị phá vỡ, các hợp chất ion càng khó nóng chảy,
khó bị hoà tan trong dung môi phân cực hơn.
II.3. Các yếu tố ảnh hởng đến sự tạo thành liên kết ion.
- Năng lợng ion hoá. - ái lực với electron - Năng lợng mạng lới.
II.3.1. Năng lợng ion hoá.
a) Khái niệm: Năng lợng ion hoá là năng lợng cần thiết để tách một electron ra khỏi nguyên tử ở
trạng thái cơ bản (trạng thái không kích thích) tạo ra cation ở trạng thái khí.
M + I
1
M
+
+ 1e
M
+
+ I
2
M
2+
+ 1e
M
2+
+ I
3
M
3+
+ 1e

M
(n - 1)+

( A
1
: là ái lực đối với electron thứ nhất.)
b) Qui luật: ái lực đối với electron của một nguyên tố càng lớn thì nguyên tố đó càng dễ chuyển
thành ion âm.
II.3.3. Năng lợng mạng lới.
a) Khái niệm: Năng lợng mạng lới là năng lợng toả ra khi các ion kết hợp với nhau để tạo thành
mạng lới tinh thể.
b) Qui luật: Năng lợng mạng lới càng lớn thì hợp chất ion đợc tạo nên càng bền.
Tóm lại: Kim loại càng dễ nhờng electron, phi kim càng dễ nhận electron, các ion đợc tạo
thành hút nhau càng mạnh thì càng thuận lợi cho sự tạo thành liên kết ion.
III. Liên kết cộng hóa trị
III.1. Lí thuyết phi cơ học lợng tử ( Thuyết electron hóa trị Lewis - Langmuir)
III.1.1. Sự hình thành liên kết cộng hóa trị.
Khi hình thành liên kết cộng hóa trị, các nguyên tử có khuynh hớng dùng chung các cặp
electron để đạt cấu trúc bền của khí hiếm gần kề ( với 8 hoặc 2 electron lớp ngoài cùng).
3
Các cặp electron dùng chung có thể do sự góp chung của hai nguyên tử tham gia liên kết
(cộng hóa trị thông thờng) hoặc chỉ do một nguyên tử bỏ ra (cộng hóa trị phối trí).
Số electron góp chung của một nguyên tử thờng bằng 8 - n (n: số thứ tự của nhóm nguyên
tố). Khi hết khả năng góp chung, liên kết với các nguyên tử còn lại đợc hình thành bằng cặp
electron do một nguyên tử bỏ ra (thờng là nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn).
Ví dụ: Công thức phân tử Công thức electron Công thức cấu tạo
H
2
O H :O: H H - O - H
SO
2
:O:: S: O:
O= SO

2p
6
3s
2
3p
5
H
2
H : H H H
HH
HCl H :Cl H Cl
Cl
H
Cl
2
Cl : Cl Cl Cl
Cl
Cl
III.2.1.3. Thuyết VB về vấn đề hóa trị của nguyên tử trong hợp chất cộng hóa trị
Cộng hóa trị của một nguyên tử (hóa trị nguyên tử) bằng số liên kết mà nguyên tử đó có
thể tạo đợc với các nguyên tử khác.
Ví dụ: Trong CO
2
(O= C =O) nguyên tử C và O lần lợt có hóa trị bằng 4 và 2
Theo thuyết VB, để tạo đợc một liên kết cộng hóa trị, nguyên tử đã sử dụng một e độc
thân của chúng. Nh vậy, có thể nói rằng cộng hóa trị của một nguyên tử bằng số e độc thân của
nguyên tử đã dùng để tham gia liên kết.
Cũng theo thuyết VB, khi tham gia liên kết các nguyên tử có thể bị kích thích. Sự kích
thích này có ảnh hởng đến cấu hình e của nguyên tử, các e cặp đôi có thể tách ra và chiếm cứ các
4

2
X
*
2
IIIA
ns
2
np
1
X
*
1, 3
IVA
ns
2
np
2
X
*
2, 4
VA
Từ chu kì 3
ns
2
np
3
X
*
3, 5
VIA

b) Liên kết bậc 2 (liên kết đôi): có 2 liên kết cộng hóa trị giữa 2 nguyên tử
VD: O= C =O
c) Liên kết bậc ba (liên kết ba): có 3 liên kết cộng hóa trị giữa 2 nguyên tử
VD: N N ; H- C C - H ,
Các liên kết đôi và liên kết ba còn đợc gọi chung là liên kết bội.
Khi số electron chung càng lớn, lực hút tĩnh điện giữa electron với hạt nhân của hai
nguyên tử càng mạnh, độ bền liên kết tăng còn khoảng cách giữa hai tâm nguyên tử giảm. Do vậy
khi bậc liên kết càng lớn thì năng lợng liên kết càng lớn và độ dài liên kết càng nhỏ.
VD:
Liên kết: C - C C = C
C C
E (kcal/mol): 83 143 194
5
d
C-C
(
0
A
) : 1,54 1,34 1,2
III.2.1.6. Liên kết xichma (

) và liên kết pi (

).
a) Liên kết xichma (

) : là loại liên kết cộng hóa trị đợc hình thành bằng phơng pháp xen phủ
đồng trục các obitan nguyên tử, vùng xen phủ nằm trên trục liên kết.
Liên kết có các loại
s-s

z
y
Liên kết đơn luôn là liên kết , liên kết đôi gồm 1 liên kết và 1 liên kết , liên kết ba
gồm 1 liên kết và 2 liên kết .
III.2.1.7. Liên kết cộng hoá trị cho-nhận (liên kết phối trí).
a) Định nghĩa: Liên kết cộng hoá trị cho - nhận là liên kết cộng hoá trị trong đó cặp electron dùng
chung chỉ do một nguyên tử cung cấp gọi là nguyên tử cho, nguyên tử còn lại là nguyên tử
nhận.
VD:

N
H
H
H
+
H
+
N
H
H
H
H
+
hay
N
H
H
H
H
+

sp
s

180
0
Đờng
thẳng
sp
2
p
sp
2
s120
0
Tam
giác
sp
3
p
sp
3
s
109
0

tổng số liên kết mà nguyên tử tạo ra và số cặp electron tự do của nguyên tử (H). Giá trị của n
tính đợc bằng 2, 3, 4, 5, 6 tơng ứng với các trạng thái lai hóa sp, sp
2
, sp
3
, sp
3
d, sp
3
d
2
.
Ví dụ: H-O-H , H
O
= 2+2 = 4 O lai hóa sp
3
O=S O , H
S
= 2+1 = 3 S lai hóa sp
2
; O=C=O , H
C
= 2+0 = 2 C lai hóa sp
Dới đây là một số ví dụ về sự hình thành phân tử trên cơ sở kết hợp thuyết VB và thuyết lai
hóa các obitan nguyên tử :
CH
4
(C lai hóa sp
3
)

m
thì A là nguyên tử trung tâm, X là phối tử, n là
chỉ số cho biết số phối tử, E là đôi e riêng, m là chỉ số cho biết số đôi e riêng
- Mỗi mây electron chiếm một khoảng không gian nhất định. Hình dạng của phân tử phụ
thuộc vào khoảng không gian chiếm bởi các mây electron vỏ hóa trị của A hay hình dạng phân tử
phụ thuộc vào sự phân bố các đôi electron hay các mây electron ở vỏ hóa trị của nguyên tử trung
tâm A
- Nội dung mô hình sự đẩy các đôi electron vỏ hóa trị: Các đôi (hay cặp electron trong vỏ
hóa trị đợc phân bố cách nhau tới mức xa nhất có thể đợc (hay các đôi electron trong vỏ hóa trị
đẩy nhau ra xa tới mức có thể đợc) để lực đẩy giữa chúng ở mức thấp nhất
- Đôi electron riêng chỉ chịu lực hút của hạt nhân nguyên tử trung tâmA. Còn đôi e liên kết
chịu tác dụng hút của cả hai hạt nhân nguyên tử tham gia liên kết là A và X. Do đó đôi electron
riêng của mây electron chiếm khoảng không gian rộng hơn khoảng không gian chiếm bởi mây
electron của đôi electron liên kết
2- Hình dạng một số phân tử
1. Trờng hợp AX
n
(n = 2

6)
Nguyên tử trung tâm A có từ 2 đến 6 cặp electron liên kết tạo với phối tử X, A không có
đôi electron riêng
+ Khi n = 2 : hai đôi e liên kết đợc phân bố trên đờng thẳng phân tử có dạng đờng
thẳng, góc liên kết 180
0

VD: BeH
2
: H - Be - H
+ Khi n = 3: ba đôi electron này đợc phân bố trên mặt phẳng hớng về 3 đỉnh của tam giác

tơng tác đẩy của 2 đôi e trục, 2 đôi e ngang còn lại nhng tơng tác đẩy của 2 đôi e ngang là yếu vì
góc tơng tác là lớn 120
0
lực đẩy yếu hơn độ dài liên kết nhỏ hơn. VD: PCl
5
+ Khi n = 6: cả 6 đôi e đợc phân bố trên bát diện đều. Các góc liên kết nh nhau (90
0
)nên
độ dài liên kết nh nhau vì lực đẩy tơng hỗ của các đôi e là nh nhau phân tử hình bát diện đều
VD: SF
6
2) Trờng hợp AX
n
E
m
: ngoài phối tử nguyên tử trung tâm A có đôi e riêng
Cần lu ý đến sự không tơng đơng giữa đôi e liên kết với đôi e riêng này
+ AX
2
E: Đôi e riêng có mây e chiếm khoảng không gian rộng hơn đôi electron liên kết nên 3
nguyên tử X A X không còn nằm trên cùng 1 đờng thẳng nh trong AX
2
, phân tử có góc: góc
XAX < 120
0

8
A

X X

2
, AX
2
E
3
: xét từ trờng hợp AX
5
Mây e ngang tạo với mây e trục góc 90
0
, giữa các mây e ngang tạo với nhau góc 120
0
nên nếu có
đôi e riêng thì đôi e riêng này sẽ phân bố trên mặt phẳng tam giác vì khi đó lực đẩy tơng hỗ giữa
đôi e riêng với các đôi e liên kết là nhỏ nhất
Vậy ta có thể có các dạng hình của các trờng hợp trên nh sau
- AX
4
E: hình cái bập bênh, do sự đẩy của đôi e riêng mạnh nên góc của liên kết trục và liên
kết ngang < 90
0
, góc liên kết ngang với liên kết ngang < 120
0
VD: SF
4
,
- AX
3
E
2
: 2 đôi electron riêng nằm trên mặt phẳng tam giác phân tử hình chữ T, góc liên

kết ngang ( liên kết trục bị đẩy yếu hơn so với liên kết ngang)
VD: BrF
5
- AX
4
E
2
: để lực đẩy là nhỏ nhất thì 2 đôi e riêng phải phân bố sao cho góc đẩy là lớn nhất
hai đôi e riêng nằm trên trục vuông góc với mặt phẳng chứa 4 đôi e liên kết còn lại
phân tử vuông phẳng
VD: XeF
4
Bảng dới đây là một số mô hình cấu trúc hình học của phân tử
Đờng
thẳng
Chữ V Tam giác
phẳng
Tháp tam
giác
Tứ
diện
Lỡng tháp
đáy tam giác
Vuông
phẳng
Tháp
vuông
Bát
diện
* Mỗi loại lai hóa có khả năng tạo ra một hay một số cấu trúc nào đó:

3
-
, CO
3
2-
).
S
O
O
H O N
+
O
O
-
9
Lai hóa sp
3
: Tạo cấu trúc chữ V (nh trong các phân tử H
2
O, H
2
S, ), tháp tam giác (nh
NH
3
, H
3
O
+
, ) và tứ diện (nh trong các phân tử và ion: CH
4

3
), lỡng tháp tam giác (nh trong
phân tử PCl
5
,).
F Xe F
F Cl F
F
P Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Lai hóa sp
3
d
2
: Tạo cấu trúc vuông phẳng (nh trong phân tử XeF
4
, ), tháp vuông (nh trong
phân tử BrF
5
) và cấu trúc bát diện (nh: SF
6
, AlF
6
3-
, SiF
6
2-

l
lỡng cực điện
Trong hệ SI momen lỡng cực à đợc tính bằng Cm (coulomb.met). Với phân tử do momen
lỡng cực có giá trị nhỏ nên ngời ta thờng tính theo D (Debye) với qui ớc :
1D =
1
3
.10
-29
Cm
Lỡng cực liên kết: mỗi liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị phân cực là một lỡng cực
điện và có một momen lỡng cực xác định đợc gọi là momen lỡng cực liên kết. Liên kết phân cực
càng mạnh thì momen lỡng cực càng lớn.
Ví dụ: HF HCl HBr HI
Liên kết H F H Cl H Br H I
à (D) 1,83 1,08 0,82 0,44
Lỡng cực phân tử: Trong việc khảo sát lỡng cực phân tử, ngời ta thừa nhận thuộc tính cộng
tính của momen lỡng cực liên kết và coi momen lỡng cực của phân tử là tổng vectơ các momen l-
ỡng cực liên kết.
Ví dụ:
Với phân tử CO
2
: O = C = O à = 0
Với phân tử H
2
O : à 0 (à = 1,84D)
Việc khảo sát momen lỡng cực phân tử là một thông số cần thiết cho việc nghiên cứu tính
chất của liên kết (khi à càng lớn, tính ion của liên kết càng mạnh), cấu trúc hình học của phân tử
cũng nh các tính chất vật lí, hóa học của một chất.
10

- Số phối trí = 12.
IV.3. ảnh hởng của liên kết kim loại đến tính chất vật lý của kim loại
Do cấu trúc đặc biệt của mạng tinh thể kim loại mà các kim loại rắn có những tính chất
vật lý chung: tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính dẻo, ánh kim. Các tính chất vật lý chung đó đều do
electron tự do trong kim loại gây ra.
Ngoài ra đặc điểm của liên kết kim loại: Mật độ nguyên tử (hay độ đặc khít), mật độ
electron tự do, điện tích của cation kim loại cũng ảnh hởng đến các tính chất vật lý khác của kim
loại nh: độ cứng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, tỷ khối.
IV.4. Độ đặc khít của mạng tinh thể, khối lợng riêng của kim loại.
IV.4.1. Độ đặc khít của mạng tinh thể
a) Mạng tinh thể lập phơng tâm khối
11
2
3
a
a
a
= 4r
Số quả cầu trong một ô cơ sở : 1 + 8. 1/8 = 2
Tổng thể tích quả cầu
3
4
2. .
3
r


3
4 3
2. .( )

a
3
c) Mạng tinh thể lục phơng chặt khít
Số quả cầu trong một ô cơ sở: 4. 1/6 + 4. 1/12 + 1 = 2
Tổng thể tích quả cầu
3
4
2. .
3
r


3
4
2. .( )
3 2
a

Thể tích của một ô cơ sở
3 2 . 6
. .
2 2
a
a a

3
2a
a
a
a

4 .
A
M P
r N

(*)
M : Khối lợng kim loại (g) ; N
A
: Số Avogađro
P : Độ đặc khít (mạng lập phơng tâm khối P = 68%; mạng lập phơng tâm diện, lục phơng
chặt khít P = 74%)
r : Bán kính nguyên tử (cm)
b) áp dụng:
Ví dụ 1: Tính khối lợng riêng của tinh thể Ni, biết Ni kết tinh theo mạng tinh thể lập ph-
ơng tâm mặt và bán kính của Ni là 1,24
0
A
.
a
a
a
2
= 4.r
a =
0
4 4.1,24
3, 507( )
2 2
r
A= =

O
O
O
H
H
VD
O
H
H
O
H
H
O
H
H
V.2. Bản chất của lực liên kết hyđro.
- Bản chất của lực liên kết hyđro là lực hút tĩnh điện.
- Liên kết hiđro thuộc loại liên kết yếu, có năng lợng liên kết vào khoảng 10-40 kJ/mol, yếu hơn
nhiều so với liên kết cộng hóa trị mà năng lợng liên kết vào khoảng và trăm đến vài ngàn kJ/mol,
nhng lại gây nên những ảnh hởng quan trọng lên tính chất vật lí (nh nhiệt độ sôi và tính tan trong
nớc) cũng nh tính chất hóa học (nh tính axit) của nhiều chất hữu cơ.
13
+



HX
:



và chúng
phải ở tơng đối gần nhau để khi hình thành liên kết H tạo thành đợc vòng 5-6 cạnh ( thờng
thì vòng 5 cạnh bền hơn)
VD
CH
2
H
2
C
O
H
O
H
C
O
OH
O
H
;
Trong phân tử có liên kết H nội phân tử: ngoài ra còn có liên kết H liên phân tử nhng vô
cùng khó khăn vì nó tạo ra liên kết H nội phân tử dễ dàng hơn và bền hơn liên kết H liên
phân tử
b) ảnh hởng của liên kết H
+) ảnh hởng đến độ sôi, nhiệt độ nóng chảy
- Liên kết hyđro liên phân tử làm tăng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, sức căng bề mặt và khả
năng hoà tan vào nớc của chất.
- Các chất có liên kết hyđro nội phân tử sẽ giảm khả năng tạo liên kết hyđro liên phân tử, làm
giảm nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khả năng hoá lỏng so với hợp chất có khối lợng phân tử t-
ơng đơng nhng có liên kết hyđro liên phân tử.
C


-


VD: Do có liên kết hyđro nên H
2
O, NH
3
, HF có nhiệt độ sôi cao hơn các hợp chất có khối lợng
phân tử tơng đơng(hoặc lớn hơn) nhng không có liên kết hyđro nh H
2
S, HBr, HI Liên kết hyđro
của C
2
H
5
OH với H
2
O làm cho rợu etylic tan vô hạn trong nớc.

O - H
C
2
H
5

H- O
C
2
H

Độ lớn của lực liên kết Vanđecvan phụ thuộc vào các yếu tố sau: (Ký hiệu F là lực liên kết
vanđecvan):
- Độ phân cực của phân tử càng tăng thì F tăng.
- Khoảng cách giữa các phân tử càng giảm thì F càng tăng.
- Khối lợng phân tử càng tăng thì F càng tăng.
VI.2.1. Tơng tác Vanđecvan gồm :
- Tơng tác lỡng cực : là tơng tác tĩnh điện giữa các phân tử phân cực. Tơng tác lỡng lực
tăng khi độ phân cực của phân tử tăng.
- Tơng tác cảm ứng : Khả năng làm phân cực hoá lẫn nhau của các phân tử. Các hợp chất
có chứa liên kết linh động, chứa các cặp electron hoá trị tự do, các hợp chất thơm là những chất
dễ bị phân cực hoá, nên tơng tác cảm ứng giữa chúng khá mạnh.
- Tơng tác khuyếch tán : Tơng tác này phụ thuộc vào kích thớc phân tử và lực hút giữa
các phân tử. Các phân tử có kích thớc càng nhỏ, càng có tính đối xứng cao và có cấu trúc tơng
đồng nhau thì càng dễ khuyếch tán vào nhau (dễ tan vào nhau nếu có mặt chất lỏng).
VI.2.2. ảnh hởng của lực hút Vanđecvan đến tính chất vật lý của các chất :
- Tơng tự ảnh hởng của liên kết hyđro nhng yếu hơn : Tơng tác Vanđecvan càng mạnh thì chất có
nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi càng cao, càng dễ hoá lỏng, tan vào nhau đáng kể.
Ví dụ : SO
2
có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao hơn CO
2
, do :
M
SO2
= 64 > M
CO2
= 44
Phân tử SO
2
phân cực, phân tử CO

nhiệt độ sôi của SO
2
cao hơn CO
2
.
Chơng II:
bài tập Về liên kết hóa học
I. Cấu tạo phân tử và liên kết hóa học:
Bài 1. Hãy cho biết kiểu lai hoá của các nguyên tố và loại liên kết (, ) trong các hợp chất sau:
Cl CH
2
CH = O ; CH
2
= CH C N ; CH
2
= C = O
Bài 2. Axit 3-aminobenzoic có cấu tạo nh hình vẽ bên. Hãy xác định hoá trị và số oxihoá của tất
cả các nguyên tố và trạng thái lai hoá của các nguyên tử trung tâm trong công thức đã cho và
giải thích.
Bài 3. Cho phân tử: ClF
3
hãy: - Viết công thức cấu tạo; Cho biết kiểu lai hoá trong phân tử; Mô tả
hình dạng phân tử. Cho: à (độ phân cực) của phân tử là O,55 D ; góc liên kết FClF = 87
0
. Giải
thích
Bài 4. Độ phân ly nhiệt (tính theo %) ở 1000 K của các halogen:
F
2
Cl

BrPBr
. Hãy gán trị số cho mỗi góc liên kết và giải thích.
Bài 6. a) Tại sao trong các phân tử H
2
O,NH
3
các góc liên kết
ã
HOH
(104,29
0
) và
ã
HNH
(107
0
) lại
nhỏ hơn góc tứ diện (109
0
,28) ?
b) Xét 2 phân tử H
2
O và H
2
S tại sao góc
ã
HSH
(92
0
15) lại nhỏ hơn

và các trị số góc liên kết: 120
0
; 111
0
; 132
0
;
116,5
0
; 180
0
. Hãy ghi giá trị góc liên kết trên cho phù hợp với các phân tử tơng ứng và giải
thích (ngắn gọn)
Bài 8. Một trong ba chất hữu cơ sau: ortho-diclobenzen ; meta-diclobenzen ; para-điclobenzen có
momen lỡng cực bằng 1,53 D. Hãy chỉ rõ đó là chất nào? có giải thích, biết rằng
mônôclobenzen có momen lỡng cực là 1,53D).
Bài 9. Có 5 chất hữu cơ với các giá trị mômen lỡng cực tơng ứng nh sau:
Chất hữu cơ A B C D E
à (D)
0,0 1,89 1,97 1,71 2,13
Biết A, B, C, D, E thuộc trong các chất sau:
cis - CHCl = CHCl ; cis - CH
3
CH = CH Cl ; trans - CHCl = CHCl;
trans - CH
3
CH = CHCl và trans - CH
3
CH = CH COOH .
Hãy chỉ rõ A,B,C,D,E là những chất nào? giải thích.

0
, 105
0
. Hỏi đó là
những góc nào? Giải thích.
Bài 13. Giải thích tại sao CCl
4
là hợp chất trơ, không bị thuỷ phân trong H
2
O, còn SiCl
4
lại bị thuỷ
phân rất mạnh trong H
2
O. Viết phơng trình phản ứng.
Bài 14. Mô tả cấu trúc các phân tử N(CH
3
)
3
và N(SiH
3
)
3
. So sánh góc liên kết CNC với SiNSi. So
sánh tính bazơ giữa 2 hợp chất trên.
Bài 15. Hợp chất A có tổng số electron trong phân tử = 100. A đợc tạo thành từ 2 phi kim thuộc
các chu kì nhỏ và thuộc 2 nhóm khác nhau. Xác định công thức phân tử của A, biết rằng tổng số
nguyên tử các nguyên tố trong A là 6. Mô tả cấu tạo phân tử A (hình dạng, kiểu liên kết).
Xác định trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm hình dạng phân tử
Bài 16. Vì sao nớc đá lại nhẹ hơn nớc lỏng?

2
H
6
; C
2
H
4
; C
2
H
2
. Ngời ta ghi đợc các số liệu sau:
- Về góc hoá trị (góc liên kết) : 120
0
; 180
0
; 109
0
.
- Về độ dài liên kết: 1,05 ; 1,07 ; 1,09 ; 1,200 ; 1,340 ; 1,540 .
- Độ âm điện của nguyên tử cacbon : 2,5 ; 2,69 ; 2,75 .
Hãy điền các giá trị phù hợp với từng hidrocacbon theo bảng sau:
Hidrocacbon Kiểu
lai hoá
Góc hoá
trị
Độ âm điện của
nguyên tử cacbon
Độ dài liên
kết C-C (

+
. So sánh hình dạng của 2 ion với NO
2
.
Bài 22. Năng lợng liên kết của BF
3
= 646 kJ/mol còn của NF
3
chỉ = 280 kJ/mol. Giải thích sự
khác biệt về năng lợng liên kết này.
Bài 23. Điểm sôi của NF
3
= 129
0
C còn của NH
3
= 33
0
C. Amoniac tác dụng nh một bazơ Lewis
còn NF
3
thì không. Momen lỡng cực của NH
3
= 1,46D lớn hơn nhiều so với momen lỡng cực
của NF
3
= 0,24D mặc dù độ âm điện của F lớn hơn nhiều so với H. Hãy giải thích.
Bài 24. Tại sao có các phân tử BF
3
, BCl

= 18); nhng nhiệt độ nóng chảy của hiđroflorua là 83
0
C
thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của nớc đá là 0
0
C, hãy giải thích vì sao?
Bài 27: Khi nghiên cứu cấu trúc của PCl
5
(r), PBr
5
(r) ở trạng thái tinh thể bằng tia X ngời ta thấy:
a) PCl
5
gồm các ion [PCl
4
]
+
; [PCl
6
]

phân bố trong tinh thể.
b) PBr
5
gồm các ion [PBr
4
]
+
; Br


3
thay đổi thế nào khi chuyển từ F đến I và khi
chuyển từ Al đến In.
Bài 31. Hãy vẽ rõ ràng dạng hình học của 3 anion [NiCl
4
]
2-
,[PtCl
6
]
2-
,[PdCl
4
]
2-
và cấu trúc của phân
tử Pd(NH
3
)
2
Cl
2
. Ghi đúng kí hiệu lập thể và giải thích.
Bài 32. Bằng thực nghiệm ngời ta đã xác định đợc giá trị momen lỡng cực của phân tử H
2
S là
1,09D và của liên kết S H là 2,61.10
30
C.m. Hãy xác định:
a) Góc liên kết

= 4,2 D).
II.1 4.1. Liên kết ion
Bài 34. Mô tả sự chuyển dịch electron từ nguyên tử liti sang nguyên tử flo để tạo thành hợp chất
litiflorua theo ba cách:
a) Theo cấu hình electron.
b) Theo sơ đồ obitan (các ô lợng tử)
c) Theo kí hiệu Liuyt.
Bài 35:. Mô tả sự tạo thành ion Na
+
và O
2-
từ các nguyên tử theo sơ đồ obitan và kí hiệu Liuyt.
Xác định công thức của hợp chất ?
Bài 3: Mô tả kiểu liên kết trong các hợp chất CaO, CaCl
2
, Ca(OH)
2
, NaClO
3
, Na
2
SO
3
.
Bài 36 a) Năng lợng tạo thành mạng lới ion (gọi tắt là năng lợng mạng lới, kí hiệu H
ml
) là gì ?
- Năng lợng phân li mạng lới ion là gì ?
- Quan hệ giữa hai đại lợng trên ?
b) Những yếu tố nào ảnh hởng đến H

b) H
2
S, SO
2
, SO
3
, H
2
O, CO, HCN
c) NH
4
+
, NO
+
d) NO
2
-
, NO
3
-
, CO
3
2-
, SO
3
2-
, PO
4
3-
, SO

2
O.
Bài 42. a) So sánh liên kết và liên kết .
b) Tại sao năng lợng liên kết đôi C = C (614 kJ/mol) không lớp gấp đôi năng lợng liên kết đơn C
C (347 kJ/mol) và tại sao năng lợng liên kết ba C C lại không lớn gấp ba ?
Bài 43. Dựa vào công thức Liuyt và năng lợng liên kết, hãy :
a) Tính nhiệt của phản ứng đốt cháy metan (CH
4
) ?
b) Tính nhiệt của phản ứng clo hóa metan tạo thành CHCl
3
?
Bài 44. Dựa vào năng lợng liên kết, hãy tính nhiệt của các phản ứng sau:
a) N
2
(k) + 3H
2
(k) 2NH
3
(k)
b) C
2
H
4
(k) + HBr (k) C
2
H
5
Br (k)
Bài 45. Bằng cách dùng một luồng photon với bớc sóng xác định, các nhà bác học có thể phân li

H
H
O N N
Bài 47. a) Có thể tồn tại các phân tử sau đây hay không ? Giải thích ?
SF
6
, Cl
7
F, ClF
3
b) Giải thích vì sao trong dãy các hợp chất HF, HCl, HBr, HI nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy
của HF cao hơn HCl và tăng dần theo thứ tự HCl, HBr, HI.
III.1.5. Dạng hình học của phân tử :
Bài 48. a) Góc liên kết là gì ?
19
b) Trong phân tử nớc H
2
O, độ dài liên kết O-H bằng 0,96.10
-10
m và góc HOH bằng 104,5
0
. Tính
khoảng cách giữa hai nguyên tử H (theo nm) ?
Bài 49. a) Căn cứ vào nguyên tắc nào để xác định dạng hình học của các phân tử và ion đơn giản.
b) Trên thực tế thờng gặp những dạng nào ?
c) Dự đoán dạng hình học của một số phân tử và ion sau:
- BeCl
2
, CO
2

- NH
3
, PH
3
, H
3
O
+
, PF
3
.
- H
2
O, SO
2
, SCl
2
, OF
2
d) Hãy nêu một số bớc cần tiến hành để xác định dạng hình học của các phân tử trên.
e) Nhận xét về mối liên hệ giữa số nhóm electron xung quanh nguyên tử trung tâm và dạng hình
học của các phân tử nếu trong phần c.
Bài 50. Trong phân tử amoniac NH
3
, độ dài liên kết l của các liên kết N - H bằng 100 pm. Góc
liên kết HNH bằng 107
0
. Tính khoảng cách giữa hai nguyên tử hiđro (theo pm).
Bài 51. a) Dùng thuyết obitan lai hóa, hãy giải thích liên kết hóa học trong H
2

b) Góc FBF, HNH, FNF trong các phân tử BF
3
; NH
3
; NF
3
.
Bài 54. Clotriflorua (ClF
3
) là tác nhân flo hóa rất mạnh đợc dùng để tách urani ra khỏi các sản
phẩm khác có trong thanh nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng.
a) Viết cấu trúc chấm Liuyt của ClF
3
.
b) Dựa trên thuyết liên kết hóa trị hãy vẽ các dạng hình học phân tử có thể có của ClF
3
.
c) Mô tả rõ dạng hình học phân tử tồn tại trong thực tế của ClF
3
, giải thích vì sao nó tồn tại ở dạng
này.
d) Tính dẫn điện của ClF
3
lỏng chỉ hơi thấp hơn nớc. Tính chất này đợc giải thích là do sự tự ion
hóa của ClF
3
để tạo ion ClF
2
+
và ClF

O, SCl
2
Bài 58. Có những kiểu lai hóa nào xảy ra trong phân tử axit axetic CH
3
COOH ?
Bài 59. a) Dùng thuyết obitan lai hóa, hãy giải thích liên kết hóa học trong H
2
S, BeH
2
và SO
2
.
Bài 60 Vẽ công thức Liúyt của phân tử O
3
, biết góc liên kết khoảng 119
0
C và độ dài các liên kết
nh nhau. Hỏi nguyên tử oxi trung tâm thuộc loại lai hóa gì ?
Bài 61. a) Mô tả dạng hình học phân tử, trạng thái lai hóa của nguyên tử nguyên tố trung tâm
trong các phân tử: IF
5
, XeF
4
, Be(CH
3
)
2
.
b) So sánh độ lớn góc liên kết của các phân tử sau đây. Giải thích. PI
3

)
2
Cl
2
].
III.1.6. Sự phân cực liên kết. Phân tử phân cực và không phân cực
Bài 64. Bộ âm điện của C trong C
2
H
6
, C
2
H
4
, C
2
H
2
tơng ứng bằng 2,48; 2,75; 3,29.
Hãy sắp xếp ba chất trên theo thứ tự giảm dần độ phân cực của liên kết C-H; lấy ví dụ phản ứng
hoá học để minh họa và dùng các số liệu trên để giải thích sự sắp xếp đó.
Bài 65. Trong mỗi cặp liên kết nêu sau đây, hãy nêu rõ liên kết nào phân cực hơn và dùng mũi tên
để chỉ chiều của sự phân cực (từ dơng sang âm) ở mỗi liên kết.
a) C O và C N b) P O và P S c) P H và P N d) B H và B I
HD: Dựa vào hiệu độ âm điện của các nguyên tử tạo thành liên kết. Hiệu độ âm điện càng lớn thì
độ phân cực của liên kết càng lớn.
Trong liên kết A B ; giả sử
A
>
B

3
c) CH
4
d) CH
3
Cl e) CH
2
Cl
2
f) CHCl
3
g) CCl
4
Bài 6. Chất đicloroetilen (công thức phân tử là C
2
H
2
Cl
2
) có ba đồng phân kí hiệu là X, Y, Z.
- Chất X không phân cực, còn chất Z phân cực.
- Chất X và chất Z kết hợp với hiđro cho cùng sản phẩm.
C
2
H
2
Cl
2
(X hoặc Z) + H
2

3
c) Viết công thức Liuyt của phân tử ClF
3
.
d) Biết rằng phân tử ClF
3
phân cực, dự kiến hình dạng của phân tử ?
Bài 71. Giữa cis đicloroetilen và trans đicloroetilen, chất nào có nhiệt độ sôi lớn hơn? Vì sao ?

C C
H
Cl
H
Cl
C C
H
Cl
H
Cl
21
dạng cis (à 0) dạng trans (à = 0)
Bài 72. Các chất nào sau đây có liên kết hiđro ?
a) C
2
H
6
b) CH
3
OH c) CH
3

H
2
S, H
2
O, CH
4
, H
2
, KBr
Bài 76. Cho các số liệu của NH
3
và NF
3
nh sau:
NH
3
NF
3
Momen lỡng cực 1,46D 0,24D
Nhiệt độ sôi -33
0
C -129
0
C
Giải thích sự khác nhau về momen lỡng cực và nhiệt độ sôi của hai phân tử trên.
III.1.7. Tinh thể kim loại
Bài 77. Đồng (Cu) kết tinh có dạng tinh thể lập phơng tâm diện.
a) Tính cạnh lập phơng a(
0
A

= 7,874g/cm
3
.
a) Hãy tính bán kính của nguyên tử Fe.
b) Tính khối lợng riêng của sắt ở 1250K (bỏ qua ảnh hởng không đáng kể do sự dãn nở nhiệt).
Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa các nguyên tử sắt bị chiếm
bởi nguyên tử cacbon. Trong lò luyện thép (lò thổi) sắt dễ nóng chảy khi chứa 4,3% cacbon về
khối lợng. Nếu đợc làm lạnh nhanh thì các nguyên tử cacbon vẫn đợc phân tán trong mạng lới
lập phơng nội tâm, hợp kim đợc gọi là martensite cứng và dòn. Kích thớc của tế bào sơ đẳng của
Fe


không đổi.
c) Hãy tính số nguyên tử trung bình của C trong mỗi tế bào sơ đẳng của Fe

với hàm lợng của C
là 4,3%.
d) Hãy tính khối lợng riêng của martensite. (cho Fe = 55,847; C = 12,011; số N = 6,022. 10
23
)
Bài 80. a) Hãy vẽ sơ đồ mô tả cấu trúc của một tế bào sơ đẳng của kim cơng.
22
b) Biết hằng số mạng a = 3,5
0
A
. Hãy tính khoảng cách giữa một nguyên tử C và một nguyên tử C
láng giềng gần nhất. Mỗi nguyên tử C nh vậy đợc bao quanh bởi mấy nguyên tử ở khoảng cách
đó?
c) Hãy tính số nguyên tử C trong một tế bào sơ đẳng và khối lợng riêng của kim cơng.
Bài 81. Tinh thể NaCl có cấu trúc lập phơng tâm mặt của các ion Na

6
). ở nhiệt độ cao (700
0
C) đime bị phân li thành monome (AlCl
3
). Viết
công thức cấu tạo Liuyt của phân tử đime và monome; cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử
nhôm, kiểu liên kết trong mỗi phân tử; Mô tả hình học của các phân tử đó.
2) Phân tử HF và phân tử H
2
O có momen lỡng cực, phân tử khối gần bằng nhau (HF : 1,91D ,
20đv.C ; H
2
O: 1,84D , 18đv.C); nhng nhiệt độ nóng chảy của hiđroflorua là -83
0
C thấp hơn
nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của nớc đá là 0
0
C, hãy giải thích vì sao ?
Bài 84.
1) Trong số các phân tử và ion: CH
2
Br
2
, F
-
, CH
2
O, Ca
2+

2
2s
2
-660,025
1s
2
-600,848 1s
2
2s
2
2p
1
-669,800
1s
2
2s
1
-637,874
Trong đó: eV là đơn vị năng lợng; dấu - biểu thị năng lợng tính đợc khi electron còn chịu lực
hút hạt nhân.
a) Hãy trình bày chi tiết về kết quả tính các trị số năng lợng ion hóa có thể có của nguyên tử Bo
theo eV khi dùng dữ kiện cho trong bảng trên.
b) Hãy nêu nội dung và giải thích qui luật liên hệ giữa các năng lợng ion hóa đó
4) Năng lợng liên kết của N N bằng 163 kJ/mol, của N N bằng 945 kJ/mol. Từ 4 nguyên tử
N có thể tạo ra một phân tử N
4
tứ diện đều hoặc 2 phân tử N
2
thông thờng. Trờng hợp nào thuận
lợi hơn ? Hãy giải thích.