Giáo án Cấu tạo phân tử và liên kết hoá học

Cấu tạo phân tử và liên kết hoá học
Bài 1: Cho phân tử ClF3 hãy 
Viết công thức cấu tạo; cho biết kiểu lai hoá trong phân tử; Mô tả hình dạng phân tử. Cho : m (độ phân cực của phân tử là 0,55D; góc liên kết FClF = 870
Độ phân li nhiệt (tính theo %) ở 1000K của các halogen:
F2
Cl2
Br2
I2
%
4,3
0,035
0,23
2,8
Hãy nêu qui luật chung của sự biến thiên độ phân li nhiệt, giải thích sự bất thường về độ phân li nhiệt từ F2 đến Cl2
HD: Từ F2 đến Cl2: Trong F2 chỉ có liên kết đơn duy nhất giữa 2 nguyên tử
	 Trong Cl2ngoài liên kết cộng hoá trị thường còn liên kết phối trí kiểu p – d đ độ bền liên kết trong Cl2 lớn hơn trong F2
Từ Cl2 đến Br2: liên kết tương tự nhau nhưng do độ dài liên kết tăng (bán kính nguyên tử tăng) đ độ bền liên kết giảm
Bài 2: Cho các trị số góc liên kết: 100,30; 97,80 ; 101,50 ; 1020 và các góc liên kết IPI; FPF; ClPCl; BrPBr. Hãy gán trị số cho mỗi góc liên kết và giải thích.
ĐS: FPF > ClPCl > BrPBr > IPI
Dựa vào lực đẩy của cặp e liên kết trong mỗi phân tử
Bài 3: Một trong 3 chất hữu cơ sau: ortho-điclobenzen; meta-điclobenzen; para-điclobenzen có momen lưỡng cực bằng 1,53D. Hãy chỉ rõ đó là chất nào? có giải thích, biết rằng monoclobenzen có momen lưỡng cực là 1,53D
ĐS: meta-điclobenzen
Bài 4: Giải thích tại sao Cl2 và N2 có độ âm điện xấp xỉ nhau nhưng ở nhiệt độ thường Cl2 là một chất hoạt động hoá học mạnh còn N2 hầu như trơ về mặt hoá học, chỉ hoạt động mạnh khi ở nhiệt độ cao? 
ĐS: Dựa vào độ bội của liên kết
Bài 5: Vì sao nước đá lại nhẹ hơn nước lỏng?
Dựa vào cấu tạo mạng lưới tinh thể khi nước đá ở trạng thái rắn: có các ô trống trong mạng lưới tinh thể đ thể tích tăng so với nước ở trạng thái lỏng đ khối lượng riêng giảm Bài 6: Momen lưỡng cực của liên kết C – Cl bằng 1,6D. Triclo – benzen có momen lưỡng cực = 0. Hãy chỉ rõ cấu tạo của đồng phân này? Nêu cấu tạo của đồng phân C6H3Cl6 có momen lưỡng cực lớn nhất và tính momen đó.
ĐS: 1,3,5-triclobenzen
Bài 7: Có 3 hiđrocacbon: C2H6 ; C2H4; C2H2
	Người ta ghi được các số liệu sau:
Về góc hoá trị (góc liên kết) : 1200; 1800; 1090
Về độ dài liên kết: 1,05 A0; 1,070; 1,090; 1,2A0; 1,34A0; 1,54A0.
Độ âm điện của nguyên tử cacbon: 2,5 ; 3,28; 2,75 
hãy điền các giá trị phù hợp với từng hiđrocacbon theo bảng sau:
Hiđrocacbon
Kiểu lai hoá
Góc hoá trị
Độ dài liên kết C-C (A0)
Độ dài liên kết C-H (A0)
Độ âm điện của nguyên tử C
Etan
Etilen
Axetilen 
Bài 8: So sánh độ mạnh của các axit HF , HCl, HBr, HI. Giải thích. Vì sao axit flohiđric lại tạo được muối axit còn các axit HX khác thì không có muối axit?
	So sánh và giải thích tính axit của HClO ; HClO2; HClO3; HClO4 với nhau
ĐS: Dựa vào độ dài liên kết để giải thích: HF < HCl < HBr < HI
	HF có khả năng tạo liên kết H liên phân tử đ H2F2 
Bài 9: Tại sao có phân tử Al2Cl6 mà không có phân tử B2Cl6?
HD: dựa vào cấu tạo nguyên tử Al : có obitan d còn trống đ tạo liên kết phối trí giữa đôi e tự do của Cl với obitan đó còn B thì không có obitan d
Bài 10: Điểm sôi của NF3 = -1290C còn của NH3 = -330C. Amoniac tác dụng như một bazơ Lewis còn NF3 thì không. Momen lưỡng cực của NH3 = 1,46D; NF3 = 0,24 mặc dù về độ âm điện của F lớn hơn H nhiều.
ĐS: NH3 có liên kết hiđro còn NF3 không có liên kết hiđro;
Bài 11: Xét 2 phân tử PF3 và PF5.
a) Viết công thức cấu tạo theo Lewis các phân tử trên. Cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm và dạng hình học phân tử của chúng.
b) Trong hai phân tử trên, phân tử nào có cực, phân tử nào không cực? Giải thích.
c) Có phân tử NF5, AsF5 không ? Tại sao?
Bài 12: Hãy giải thích tại sao:
a) oxi là nguyên tố có độ âm điện lớn hơn clo nhưng ở điều kiện thường lại hoạt động hoá học kém hơn ?
b) ở điều kiện thường nitơ là chất khí nhưng photpho lại là chất rắn? phot pho là nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn nitơ nhưng lại hoạt động hơn nitơ?
c) Phân tử NO2 có khả năng trùng hợp còn phân tử SO2 lai không?
Bài 13: Khảo sát cấu trúc phân tử của : SOF4; PBr2F3; SF4 ; ICl 4-; NO2F; CO3-; PCl4+; ICl3
Bài 14: Tính năng lượng liên kết trung bình C – H và C – C từ các kết quả thực nghiệm:
Nhiệt đốt cháy (kJ/mol) CH4 = -801,7; C2H6 = 1412,7; H2 = -241,5 ; than chì = -393,4
Nhiệt hoá hơi than chì = 715 kJ/mol
Năng lượng liên kết H – H = 431,5 kJ/mol
ĐS: C – H : 413,175 kJ/mol
	C – C : 344,05 kJ/mol
Bài 15: Từ thực nghiệm thu được trị số D H (kcal/mol) phân li từng liên kết ở 250C :
Liên kết
C – C
H – H
O – O
O – H
C – O
C – H
D H
83
104
33
111
84
99
Hãy tính D H của sự đồng phân hoá: CH3CH2OH (hơi ) đ CH3OCH3 (hơi)
Nêu sự liên hệ giữa dấu của D H với độ bền của liên kết 
ĐS: 11 Kcal/mol
Bài 1: Cho hợp chất có dạng AXmEn trong đó: A là nguyên tử trung tâm, X là phối tử có liên kết đơn với nguyên tử A, E là cặp e tự do của A. Biết m + n = 5
	Hãy biện luận theo m, n về khả năng lai hóa của A và dạng hình học của phân tử 
Bài 2: Cho biết các năng lượng phân li liên kết sau đây: 
Liên kết 	O – H C – C 	C = C	 C – H Cl – Cl H – Cl C- O C - Cl
E (kcal/mol) 11 83 143 100 57 103 84 78,5
Hãy tính hiệu ứng nhiệt trong các phản ứng sau đây
HCl + CH2 = CH2 đ CH3 – CH2Cl
C2H5OH đ H2O + CH2 = CH2
CH4 + Cl2 đ HCl + CH3Cl
ĐS: 
Bài 3: Cho biết các năng lượng liên kết sau đây: EC-C = 343,4 kJ/mol, EC=C = 597,7 kJ/mol; EC-H = 418,4 kJ/ mol
Hãy tính năng lượngnt hóa của ben zen ứng với công thức cổ điển của Kekule
B) So sánh với giá trị thực nghiệm EA = 5496,7 kJ/mol và giải thích
ĐS: EA = 5333,7 kJ
Bài 4: Đối với những hợp chất tương tự thì những hợp chất có khối lượng phân tử lớn thường có nhiệt độ sôi cao, tại sao H2S lại có nhiệt độ sôi thấp