CHUYÊN ĐỀ LIÊN KẾT HÓA HỌC TỔ CHUYÊN MÔN HÓA SINH & MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN VÔ CƠ

*********************

chuyªn ®Ò 5

liªn kÕt ho¸ häc

Tæ chuyªn m«n: Ho¸ - Sinh

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ch−¬ng I: HÖ thèng lÝ thuyÕt liªn kÕt hãa häc dïng båi d−ìng häc sinh giái vµ häc sinh chuyªn hãa häc.

ẠO

H : Cl .. :

G

NaCl

N

ClNa+ (2/8) (2/8/8)

Đ

H-Cl

H Ư

H . + . Cl : .. ..

Na . + . Cl : ..

(2/8/1) (2/8/7)

I.2.2. Mét sè ®¹i l−îng ®Æc tr−ng cho liªn kÕt hãa häc I.2.4.1. §é dµi liªn kÕt (d): Lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai h¹t nh©n cña hai nguyªn tö liªn kÕt trùc tiÕp víi nhau.

TR ẦN

0

10 00

B

VÝ dô: Trong ph©n tö n−íc, dO-H = 0,94 A . §é dµi liªn kÕt gi÷a hai nguyªn tö A-B cã thÓ tÝnh gÇn ®óng b»ng tæng b¸n kÝnh cña hai nguyªn tö A vµ B

104028'

H

0

0,94 A

H

Gi÷a 2 nguyªn tö x¸c ®Þnh ®é dµi liªn kÕt gi¶m khi bËc liªn kÕt t¨ng

A

VD:

O

-L

Í-

H

Ó

Liªn kÕt C–C C=C C≡C E [kcal/mol] 83 143 194 0 D (A ) 1,54 1,34 1,2 I.2.4.2. Gãc liªn kÕt: Lµ gãc t¹o bëi hai nöa ®−êng th¼ng xuÊt ph¸t tõ mét h¹t nh©n nguyªn tö vµ ®i qua h¹t nh©n cña hai nguyªn tö liªn kÕt trùc tiÕp víi nguyªn tö ®ã. VÝ dô: Trong ph©n tö n−íc HOH = 104028’ Gãc liªn kÕt phô thuéc vµo: +Tr¹ng th¸i lai hãa cña nguyªn tö trung t©m + §é ©m ®iÖn cña nguyªn tö trung t©m A vµ phèi tö X: nguyªn tö trung t©m A cã ®é ©m ®iÖn lín sÏ kÐo m©y cña ®«i electron liªn kÕt vÒ phÝa nã nhiÒu h¬n, hai ®¸m m©y cña hai liªn kÕt mµ lín l¹i ë gÇn nhau g©y ra lùc t−¬ng t¸c ®Èy lµm cho ®é lín gãc liªn kÕt t¨ng lªn. NÕu phèi tö X cã ®é ©m ®iÖn lín sÏ g©y t¸c dông ng−îc l¹i I.2.4.3. N¨ng l−îng liªn kÕt N¨ng l−îng liªn kÕt A-B lµ n¨ng l−îng cÇn cung cÊp ®Ó ph¸ vì hoµn toµn liªn kÕt A-B (th−êng ®−îc qui vÒ 1 mol liªn kÕt - kJ/mol hoÆc kcal/mol).

EH-H = 103 kcal/mol : H2 → 2H ∆ H = 103 kcal/mol

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

I.1. Ph©n tö vµ liªn kÕt hãa häc Ph©n tö lµ h¹t vi m« ®¹i diÖn cho chÊt vµ mang ®Çy ®ñ tÝnh chÊt hãa häc cña mét chÊt.

Sù kÕt hîp gi÷a c¸c nguyªn tö ®Ó ®¹t tíi tr¹ng th¸i bÒn v÷ng h¬n ®−îc gäi lµ liªn kÕt hãa häc.

I.2. C¸c khuynh h−íng h×nh thµnh liªn kÕt hãa häc: I.2.1. C¸c khuynh h−íng h×nh thµnh liªn kÕt - Qui t¾c b¸t tö (Octet) Néi dung cña qui t¾c b¸t tö: “ Khi tham gia vµo liªn kÕt hãa häc c¸c nguyªn tö cã khuynh h−íng dïng chung electron hoÆc trao ®æi ®Ó ®¹t ®Õn cÊu tróc bÒn cña khÝ hiÕm bªn c¹nh víi 8 hoÆc 2 electron líp ngoµi cïng”.

VÝ dô: .. ..

2

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N¨ng l−îng liªn kÕt (n¨ng l−îng ph©n li liªn kÕt), vÒ trÞ tuyÖt ®èi, chÝnh b»ng n¨ng l−îng h×nh thµnh liªn kÕt nh−ng ng−îc dÊu. Tæng n¨ng l−îng c¸c liªn kÕt trong ph©n tö b»ng n¨ng l−îng ph©n li cña ph©n tö ®ã.

-

N¨ng l−îng liªn kÕt gi÷0a 2 nguyªn tö x¸c ®Þnh t¨ng cïng bËc liªn kÕt ( ®¬n < ®«i < ba)

.Q

q1.q2 r2

TP

( r = r1 + r2 )

Đ

ẠO

Khi lùc liªn kÕt ion cµng lín th× liªn kÕt ion cµng bÒn, n¨ng l−îng m¹ng l−íi ion cµng lín vµ liªn kÕt ion khã bÞ ph©n li, m¹ng l−íi ion cµng khã bÞ ph¸ vì, c¸c hîp chÊt ion cµng khã nãng ch¶y, khã bÞ hoµ tan trong dung m«i ph©n cùc h¬n.

H Ư

N

G

II.3. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn sù t¹o thµnh liªn kÕt ion.

- N¨ng l−îng ion ho¸.

- ¸i lùc víi electron - N¨ng l−îng m¹ng l−íi.

TR ẦN

II.3.1. N¨ng l−îng ion ho¸.

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

a) Kh¸i niÖm: N¨ng l−îng ion ho¸ lµ n¨ng l−îng cÇn thiÕt ®Ó t¸ch mét electron ra khái nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n (tr¹ng th¸i kh«ng kÝch thÝch) t¹o ra cation ë tr¹ng th¸i khÝ.

M + I1 → M+ + 1e M+ + I2 → M2+ + 1e M2+ + I3 → M3+ + 1e ......

M(n - 1)+ + In → Mn+ + 1e C¸c gi¸ trÞ I1, I2, I3,…, In lµ n¨ng l−îng ion ho¸ thø nhÊt, thø 2, thø 3,… vµ thø n. b) Qui luËt: + I1 < I2 < I3 <…< In + Nh÷ng nguyªn tö cã n¨ng l−îng ion ho¸ cµng nhá cµng dÔ biÕn thµnh ion d−¬ng.

II.3.2. ¸i lùc víi electron. a) Kh¸i niÖm: ¸i lùc ®èi víi electron lµ n¨ng l−îng táa ra (hay thu vµo) khi mét nguyªn tö kÕt hîp víi electron ®Ó trë thµnh ion ©m.

X + 1e → X - + A1 ( A1: lµ ¸i lùc ®èi víi electron thø nhÊt.) b) Qui luËt: ¸i lùc ®èi víi electron cña mét nguyªn tè cµng lín th× nguyªn tè ®ã cµng dÔ chuyÓn thµnh ion ©m.

II.3.3. N¨ng l−îng m¹ng l−íi. a) Kh¸i niÖm: N¨ng l−îng m¹ng l−íi lµ n¨ng l−îng to¶ ra khi c¸c ion kÕt hîp víi nhau ®Ó t¹o thµnh m¹ng l−íi tinh thÓ. b) Qui luËt: N¨ng l−îng m¹ng l−íi cµng lín th× hîp chÊt ion ®−îc t¹o nªn cµng bÒn.

Tãm l¹i: Kim lo¹i cµng dÔ nh−êng electron, phi kim cµng dÔ nhËn electron, c¸c ion ®−îc t¹o thµnh hót nhau cµng m¹nh th× cµng thuËn lîi cho sù t¹o thµnh liªn kÕt ion.

III. Liªn kÕt céng hãa trÞ

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

F~

U Y

N

H

Ơ

N

II. liªn kÕt ion §Þnh nghÜa liªn kÕt ion: liªn kÕt ion lµ liªn kÕt ho¸ häc ®−îc t¹o thµnh do lùc hót tÜnh ®iÖn gi÷a c¸c ion mang ®iÖn ng−îc dÊu.

• B¶n chÊt cña lùc liªn kÕt ion: lµ lùc hót tÜnh ®iÖn. §é lín cña lùc liªn kÕt ion (F) phô thuéc vµo trÞ sè ®iÖn tÝch cña cation (q1) vµ anion (q2) vµ b¸n kÝnh ion cña chóng lÇn l−ît lµ r1 vµ r2.

III.1. LÝ thuyÕt phi c¬ häc l−îng tö ( ThuyÕt electron hãa trÞ Lewis - Langmuir) 3

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

III.1.1. Sù h×nh thµnh liªn kÕt céng hãa trÞ.

• Khi h×nh thµnh liªn kÕt céng hãa trÞ, c¸c nguyªn tö cã khuynh h−íng dïng chung c¸c cÆp electron ®Ó ®¹t cÊu tróc bÒn cña khÝ hiÕm gÇn kÒ ( víi 8 hoÆc 2 electron líp ngoµi cïng).

• C¸c cÆp electron dïng chung cã thÓ do sù gãp chung cña hai nguyªn tö tham gia liªn kÕt (céng hãa trÞ th«ng th−êng) hoÆc chØ do mét nguyªn tö bá ra (céng hãa trÞ phèi trÝ).

• Sè electron gãp chung cña mét nguyªn tö th−êng b»ng 8 - n (n: sè thø tù cña nhãm nguyªn tè). Khi hÕt kh¶ n¨ng gãp chung, liªn kÕt víi c¸c nguyªn tö cßn l¹i ®−îc h×nh thµnh b»ng cÆp electron do mét nguyªn tö bá ra (th−êng lµ nguyªn tö cña nguyªn tè cã ®é ©m ®iÖn nhá h¬n).

VÝ dô: C«ng thøc ph©n tö C«ng thøc C«ng thøc cÊu t¹o .. electron H 2O H :O: H H-O-H .. .. ..

SO2 :O:: S: O= S→O .. .. O: III.2. LÝ thuyÕt c¬ häc l−îng tö III.2.1. ThuyÕt VB (Valent Bond - Liªn kÕt hãa trÞ)

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

• Mét c¸ch gÇn ®óng, coi cÊu t¹o e cña nguyªn tö vÉn ®−îc b¶o toµn khi h×nh thµnh ph©n tö tõ nguyªn tö, nghÜa lµ trong ph©n tö vÉn cã sù chuyÓn ®éng cña e trong AO. Tuy nhiªn khi 2 AO hãa trÞ cña hai nguyªn tö xen phñ nhau t¹o liªn kÕt hãa häc th× vïng xen phñ ®ã lµ chung cho hai nguyªn tö.

• Mçi mét liªn kÕt hãa häc gi÷a hai nguyªn tö ®−îc ®¶m b¶o bëi 2 e cã spin ®èi song mµ trong tr−êng hîp chung, tr−íc khi tham gia liªn kÕt, mçi e ®ã lµ e ®éc th©n trong 1 AO hãa trÞ cña mét nguyªn tö. Mçi liªn kÕt hãa häc ®−îc t¹o thµnh ®ã lµ mét liªn kÕt 2 t©m (2 nguyªn tö). Liªn kÕt ®ã kh«ng thÓ h×nh thµnh tõ 1 e (thiÕu e) hoÆc tõ 3e trë lªn (tÝnh b~o hßa cña liªn kÕt céng hãa trÞ).

• Sù xen phñ gi÷a 2 AO cã 2e cña 2 nguyªn tö cµng m¹nh th× liªn kÕt ®−îc t¹o ra cµng bÒn (nguyªn lý xen phñ cùc ®¹i). Liªn kÕt hãa häc ®−îc ph©n bè theo ph−¬ng cã kh¶ n¨ng lín vÒ sù xen phñ 2 AO (thuyÕt hãa trÞ ®Þnh h−íng).

A

III.2.1.2. ThuyÕt VB vÒ sù h×nh thµnh liªn kÕt céng hãa trÞ

1H

1s1

17Cl

1s22s22p63s23p5 H–H

H :Cl

H – Cl

Cl : Cl

Cl – Cl

H:H

HH

TO

H2

-L

VÝ dô:

Í-

H

Ó

Liªn kÕt gi÷a hai nguyªn tö cµng bÒn nÕu møc ®é xen phñ cña c¸c obitan cµng lín, nh− vËy sù xen phñ cña c¸c obitan tu©n theo nguyªn lÝ xen phñ cùc ®¹i: “ liªn kÕt ®−îc ph©n bè theo ph−¬ng nµo mµ møc ®é xen phñ c¸c obitan liªn kÕt cã gi¸ trÞ cùc ®¹i”

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

III.2.1.1. C¸c luËn ®iÓm c¬ së cña thuyÕt VB

H

Đ

ÀN

HCl

Cl

Cl

D

IỄ N

Cl2

Cl

III.2.1.3. ThuyÕt VB vÒ vÊn ®Ò hãa trÞ cña nguyªn tö trong hîp chÊt céng hãa trÞ

• Céng hãa trÞ cña mét nguyªn tö (hãa trÞ nguyªn tö) b»ng sè liªn kÕt mµ nguyªn tö ®ã cã thÓ t¹o ®−îc víi c¸c nguyªn tö kh¸c.

VÝ dô: Trong CO2 (O= C =O) nguyªn tö C vµ O lÇn l−ît cã hãa trÞ b»ng 4 vµ 2 4

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Đ G N

IVA

X* ns2 np2

1, 3

H Ư

IIIA

X* ns2 np1

VA

TR ẦN

X* ns2 np3

Tõ chu k× 3

X**

ns2 np5

Tõ chu k× 3

X*

1, 3, 5, 7

-L

VIIA

2,4, 6

A

X*

3, 5

Ó

Tõ chu k× 3

H

ns2 np4

Í-

VIA

10 00

B

X*

2, 4

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

• Theo thuyÕt VB, ®Ó t¹o ®−îc mét liªn kÕt céng hãa trÞ, nguyªn tö ®~ sö dông mét e ®éc th©n cña chóng. Nh− vËy, cã thÓ nãi r»ng céng hãa trÞ cña mét nguyªn tö b»ng sè e ®éc th©n cña nguyªn tö ®~ dïng ®Ó tham gia liªn kÕt.

• Còng theo thuyÕt VB, khi tham gia liªn kÕt c¸c nguyªn tö cã thÓ bÞ “kÝch thÝch”. Sù kÝch thÝch nµy cã ¶nh h−ëng ®Õn cÊu h×nh e cña nguyªn tö, c¸c e cÆp ®«i cã thÓ t¸ch ra vµ chiÕm cø c¸c AO cßn trèng trong cïng mét líp. Nh− vËy sè e ®éc th©n cña nguyªn tö cã thÓ thay ®æi vµ céng hãa trÞ cña nguyªn tö cã thÓ cã gi¸ trÞ kh¸c nhau trong nh÷ng hîp chÊt kh¸c nhau (B¶ng 2).

VD1: Céng hãa trÞ cña S trong H2S lµ 2 ; SO2 lµ 4 ; H2SO4 lµ 6 VD2: Céng hãa trÞ cña Clo trong HClO lµ 1; HClO2 lµ 3 ; HClO3 lµ 5; HClO4 lµ 7 B¶ng 2: Sè e ®éc th©n cã thÓ cã cña c¸c nguyªn tè thuéc ph©n nhãm chÝnh Nhãm CÊu h×nh electron hãa trÞ Sè e- ®éc th©n IIA 2 ns2

TO

X**

X***

ÀN

III.2.1.5. BËc liªn kÕt

D

IỄ N

Đ

BËc liªn kÕt lµ sè liªn kÕt céng hãa trÞ (sè cÆp electron chung) gi÷a hai nguyªn tö. a) Liªn kÕt bËc mét (liªn kÕt ®¬n): chØ cã mét liªn kÕt céng hãa trÞ gi÷a 2 nguyªn tö . VD: H-H ; H- Cl … b) Liªn kÕt bËc 2 (liªn kÕt ®«i): cã 2 liªn kÕt céng hãa trÞ gi÷a 2 nguyªn tö VD: O= C =O … c) Liªn kÕt bËc ba (liªn kÕt ba): cã 3 liªn kÕt céng hãa trÞ gi÷a 2 nguyªn tö VD: N ≡ N ; H- C ≡C - H , …

C¸c liªn kÕt ®«i vµ liªn kÕt ba cßn ®−îc gäi chung lµ liªn kÕt béi.

5

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

z

z

z

10 00

B

z

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

Liªn kÕt σ th−êng bÒn, do cã vïng xen phñ lín vµ c¸c nguyªn tö cã thÓ quay tù do xung quanh trôc liªn kÕt mµ kh«ng ph¸ vì liªn kÕt nµy. b) Liªn kÕt π : Lµ lo¹i liªn kÕt céng hãa trÞ ®−îc h×nh thµnh b»ng ph−¬ng ph¸p xen phñ song song trôc c¸c obitan nguyªn tö, vïng xen phñ n»m ë hai phÝa so víi trôc liªn kÕt.

Liªn kÕt π cã c¸c lo¹i πp-p , πp-d , …

Liªn kÕt π kÐm bÒn do cã vïng xen phñ nhá vµ c¸c nguyªn tö kh«ng thÓ quay tù do xung quanh trôc liªn kÕt mµ kh«ng ph¸ vì liªn kÕt nµy.

y

y

x

πp-p

πp-d

y

x

H

Ó

A

Liªn kÕt ®¬n lu«n lµ liªn kÕt σ, liªn kÕt ®«i gåm 1 liªn kÕt σ vµ 1 liªn kÕt π, liªn kÕt ba gåm 1 liªn kÕt σ vµ 2 liªn kÕt π.

Í-

III.2.1.7. Liªn kÕt céng ho¸ trÞ cho-nhËn (liªn kÕt phèi trÝ).

H

N

ÀN

H

ÁN

-L

a) §Þnh nghÜa: Liªn kÕt céng ho¸ trÞ cho - nhËn lµ liªn kÕt céng ho¸ trÞ trong ®ã cÆp electron dïng chung chØ do mét nguyªn tö cung cÊp – gäi lµ nguyªn tö cho, nguyªn tö cßn l¹i lµ nguyªn tö nhËn.

VD:

TO

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

p

p

p

s

s s

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Khi sè electron chung cµng lín, lùc hót tÜnh ®iÖn gi÷a electron víi h¹t nh©n cña hai nguyªn tö cµng m¹nh, ®é bÒn liªn kÕt t¨ng cßn kho¶ng c¸ch gi÷a hai t©m nguyªn tö gi¶m. Do vËy khi bËc liªn kÕt cµng lín th× n¨ng l−îng liªn kÕt cµng lín vµ ®é dµi liªn kÕt cµng nhá.

VD: Liªn kÕt: C-C C=C C≡C E (kcal/mol): 83 143 194 0 1,54 1,34 1,2 dC-C ( A ) : III.2.1.6. Liªn kÕt xichma (σ) vµ liªn kÕt pi (π). a) Liªn kÕt xichma (σ) : lµ lo¹i liªn kÕt céng hãa trÞ ®−îc h×nh thµnh b»ng ph−¬ng ph¸p xen phñ ®ång trôc c¸c obitan nguyªn tö, vïng xen phñ n»m trªn trôc liªn kÕt.

Liªn kÕt σ cã c¸c lo¹i σs-s , σs-p , σp-p , …

+

H

+

H

H

N

H

H

hay

H

H

Đ IỄ N D

+

H

+ N

H

H O

O N

hay

N O

O

b) §iÒu kiÖn t¹o ra liªn kÕt cho nhËn: 6

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Nguyªn tö “ cho ” ph¶i cã líp vá e ®~ b~o hoµ vµ cßn Ýt nhÊt mét cÆp e tù do (ch−a tham gia liªn kÕt) cã b¸n kÝnh nhá, ®é ©m ®iÖn t−¬ng ®èi lín.

- Nguyªn tö “ nhËn ” ph¶i cã obitan trèng.

III.2.1.8. Sù lai hãa c¸c obitan nguyªn tö.

p s p s

ẠO

Đ

sp d

109028’

Tø diÖn

L−ìng th¸p ®¸y tam gi¸c

Í-

H

sp3

-L

sp d

Tam gi¸c

B¸t diÖn

Ó

d p s

3 2

H Ư 3

A

sp d

3

TR ẦN

sp

d p s

3

§−êng th¼ng

N

G

sp

p s

sp3

1200

2

B

sp

sp

10 00

2

1800

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

sp

Ph©n bè kh«ng gian cña c¸c obitan lai hãa

.Q

Sù lai hãa

TP

KÝ hiÖu

U Y

N

H

Ơ

N

• ThuyÕt lai hãa cho r»ng mét sè AO cã møc n¨ng l−îng gÇn b»ng nhau khi tham gia liªn kÕt cã xu h−íng tæ hîp víi nhau ®Ó t¹o ra c¸c AO lai hãa cã n¨ng l−îng thÊp h¬n, liªn kÕt h×nh thµnh bëi sù xen phñ c¸c AO lai hãa sÏ bÒn v÷ng h¬n.

• Sè obitan lai hãa t¹o thµnh b»ng sè obitan nguyªn tö tham gia lai hãa vµ c¸c obitan lai hãa t¹o ra cã n¨ng l−îng t−¬ng ®−¬ng. (b¶ng 2)

D

IỄ N

Đ

ÀN

• Ng−êi ta còng dù ®o¸n kiÓu lai hãa cña nguyªn tö trªn lý thuyÕt: sè obitan lai ho¸ b»ng tæng sè liªn kÕt σ mµ nguyªn tö t¹o ra vµ sè cÆp electron tù do cña nguyªn tö (H). Gi¸ trÞ cña n tÝnh ®−îc b»ng 2, 3, 4, 5, 6 t−¬ng øng víi c¸c tr¹ng th¸i lai hãa sp, sp2, sp3, sp3d, sp3d2.

VÝ dô: H-O-H , HO = 2+2 = 4 → O lai hãa sp3 O=S →O , HS = 2+1 = 3 → S lai hãa sp2 ; O=C=O , HC = 2+0 = 2 → C lai hãa sp • D−íi ®©y lµ mét sè vÝ dô vÒ sù h×nh thµnh ph©n tö trªn c¬ së kÕt hîp thuyÕt VB vµ thuyÕt lai hãa c¸c obitan nguyªn tö : CH4 (C lai hãa sp3) CH2 = CH2 (C lai hãa sp2) CH ≡ CH (C lai hãa sp)

7

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

........................ ........................

........................

H

H

H

H H

H

H

........................

H

........................

N

H

H ........................

Ơ

III.1.2.11. Mét sè tÝnh chÊt cña ph©n tö

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L F

F

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

1- M« h×nh sù ®Èy gi÷a c¸c ®«i electron vá hãa trÞ - Qui −íc: Trong ph©n tö cã c«ng thøc AXnEm th× A lµ nguyªn tö trung t©m, X lµ phèi tö, n lµ chØ sè cho biÕt sè phèi tö, E lµ ®«i e riªng, m lµ chØ sè cho biÕt sè ®«i e riªng - Mçi m©y electron chiÕm mét kho¶ng kh«ng gian nhÊt ®Þnh. H×nh d¹ng cña ph©n tö phô thuéc vµo kho¶ng kh«ng gian chiÕm bëi c¸c m©y electron vá hãa trÞ cña A hay h×nh d¹ng ph©n tö phô thuéc vµo sù ph©n bè c¸c ®«i electron hay c¸c m©y electron ë vá hãa trÞ cña nguyªn tö trung t©m A - Néi dung m« h×nh sù ®Èy c¸c ®«i electron vá hãa trÞ: C¸c ®«i (hay cÆp electron trong vá hãa trÞ ®−îc ph©n bè c¸ch nhau tíi møc xa nhÊt cã thÓ ®−îc (hay c¸c ®«i electron trong vá hãa trÞ ®Èy nhau ra xa tíi møc cã thÓ ®−îc) ®Ó lùc ®Èy gi÷a chóng ë møc thÊp nhÊt - §«i electron riªng chØ chÞu lùc hót cña h¹t nh©n nguyªn tö trung t©mA. Cßn ®«i e liªn kÕt chÞu t¸c dông hót cña c¶ hai h¹t nh©n nguyªn tö tham gia liªn kÕt lµ A vµ X. Do ®ã ®«i electron riªng cña m©y electron chiÕm kho¶ng kh«ng gian réng h¬n kho¶ng kh«ng gian chiÕm bëi m©y electron cña ®«i electron liªn kÕt 2- H×nh d¹ng mét sè ph©n tö 1. Tr−êng hîp AXn (n = 2 → 6) Nguyªn tö trung t©m A cã tõ 2 ®Õn 6 cÆp electron liªn kÕt t¹o víi phèi tö X, A kh«ng cã ®«i electron riªng + Khi n = 2 : hai ®«i e liªn kÕt ®−îc ph©n bè trªn ®−êng th¼ng → ph©n tö cã d¹ng ®−êng th¼ng, gãc liªn kÕt 1800 VD: BeH2 : H - Be - H + Khi n = 3: ba ®«i electron nµy ®−îc ph©n bè trªn mÆt ph¼ng h−íng vÒ 3 ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu → ph©n tö cã h×nh tam gi¸c ®Òu, gãc liªn kÕt 1200 VD: BF3, AlCl3,....

F | Be

D

IỄ N

Đ

ÀN

+ Khi n= 4: 4 ®«i electron h−íng vÒ 4 ®Ønh cña tø diÖn ®Òu, A ë t©m → ph©n tö cã h×nh tø H diÖn ®Òu, gãc liªn kÕt b»ng 109,50 + VD: CH4; NH4

H

H H

+ Khi n = 5: 5 ®«i electron ®−îc ph©n bè trªn 5 ®Ønh cña l−ìng th¸p tam gi¸c → Ph©n tö h×nh l−ìng th¸p tam gi¸c 8

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Cã 3 ®«i electron n»m trªn mÆt ph¼ng tam gi¸c ®Òu, t©m cña tam gi¸c lµ h¹t nh©n cña A. Ba ®«i e nµy t¹o 3 liªn kÕt ngang, gãc liªn kÕt 1200 Cßn l¹i 2 ®«i e n»m trªn ®−êng th¼ng vu«ng gãc víi tam gi¸c t¹i t©m A t¹o 2 liªn kÕt trôc. §é dµi liªn kÕt ngang < liªn kÕt trôc v× ®«i e trªn liªn kÕt trôc chÞu t−¬ng t¸c ®Èy cña 3 ®«i e ngang, gãc t−¬ng t¸c 900 → lùc ®Èy lín → ®é dµi liªn kÕt lín, cßn ®«i e trªn liªn kÕt ngang chÞu t−¬ng t¸c ®Èy cña 2 ®«i e trôc, 2 ®«i e ngang cßn l¹i nh−ng t−¬ng t¸c ®Èy cña 2 ®«i e ngang lµ yÕu v× gãc t−¬ng t¸c lµ lín 1200 → lùc ®Èy yÕu h¬n → ®é dµi liªn kÕt nhá h¬n VD: PCl5 Cl

ẠO

P Cl

H Ư

N

G

Đ

Cl

TR ẦN

Cl

B

+ Khi n = 6: c¶ 6 ®«i e ®−îc ph©n bè trªn b¸t diÖn ®Òu. C¸c gãc liªn kÕt nh− nhau (900)nªn ®é dµi liªn kÕt nh− nhau v× lùc ®Èy t−¬ng hç cña c¸c ®«i e lµ nh− nhau → ph©n tö h×nh b¸t diÖn ®Òu F VD: SF6

10 00

F

F

S

F

Í-

H

Ó

A

F

F

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Cl

ÀN

TO

ÁN

2) Tr−êng hîp AXnEm: ngoµi phèi tö nguyªn tö trung t©m A cã ®«i e riªng CÇn l−u ý ®Õn sù kh«ng t−¬ng ®−¬ng gi÷a ®«i e liªn kÕt víi ®«i e riªng nµy + AX2E: §«i e riªng cã m©y e chiÕm kho¶ng kh«ng gian réng h¬n ®«i electron liªn kÕt nªn 3 nguyªn tö X – A – X kh«ng cßn n»m trªn cïng 1 ®−êng th¼ng nh− trong AX2, ph©n tö cã gãc: gãc XAX < 1200

D

IỄ N

Đ

..

A X

X

+ AX3E: Ph©n tö h×nh th¸p tam gi¸c, gãc liªn kÕt < gãc cña tø diÖn ®Òu (109,50) 9

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

VD: NH3; c¸c amin

Ơ

N

N H

H

H

U Y

N

H

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

F

H

Ó

A

10 00

B

F

-L

Í-

F

F

AX3E2: 2 ®«i electron riªng n»m trªn mÆt ph¼ng tam gi¸c → ph©n tö h×nh ch÷ T, gãc liªn kÕt cña liªn kÕt ngang vµ liªn kÕt trôc < 900

F

D

IỄ N

Đ

ÀN

-

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

+ AX2E2: Cã 2 ®«i e riªng nªn kh¸c víi AX4 vµ AX3E mµ ph©n tö cã gãc, do t−¬ng t¸c ®Èy cña 2 ®«i e riªng → gãc liªn kÕt < 109,50 VD: H2O + AXE3: Ph©n tö th¼ng VD: c¸c HX + AX4E, AX3E2, AX2E3: xÐt tõ tr−êng hîp AX5 M©y e ngang t¹o víi m©y e trôc gãc 900, gi÷a c¸c m©y e ngang t¹o víi nhau gãc 1200 nªn nÕu cã ®«i e riªng th× ®«i e riªng nµy sÏ ph©n bè trªn mÆt ph¼ng tam gi¸c v× khi ®ã lùc ®Èy t−¬ng hç gi÷a ®«i e riªng víi c¸c ®«i e liªn kÕt lµ nhá nhÊt VËy ta cã thÓ cã c¸c d¹ng h×nh cña c¸c tr−êng hîp trªn nh− sau - AX4E: h×nh c¸i bËp bªnh, do sù ®Èy cña ®«i e riªng m¹nh nªn gãc cña liªn kÕt trôc vµ liªn kÕt ngang < 900, gãc liªn kÕt ngang víi liªn kÕt ngang < 1200 VD: SF4,

F 10

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

F

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

VD: ClF3, HClO2 - AX2E3: 3 ®«i e riªng ®Òu ph©n bè trªn 1 mÆt ph¼ng, 2 ®«i e liªn kÕt n»m trªn trôc vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng → ph©n tö cã d¹ng ®−êng th¼ng

ẠO

Đ

G

N

Th¸p tam gi¸c

H Ư

Tam gi¸c ph¼ng

Tø diÖn

L−ìng th¸p ®¸y tam gi¸c

TR ẦN

Ch÷ V

Vu«ng ph¼ng

Th¸p vu«ng

B¸t diÖn

10 00

B

§−êng th¼ng

Ó

A

* Mçi lo¹i lai hãa cã kh¶ n¨ng t¹o ra mét hay mét sè cÊu tróc nµo ®ã: • Lai hãa sp: T¹o cÊu tróc ®−êng th¼ng (nh− trong c¸c ph©n tö BeH2, ZnCl2, CO2, C2H2, …).

H

H

2

C

C

H

-L

Í-

• Lai hãa sp : T¹o cÊu tróc ch÷ V( nh− trong c¸c ph©n tö SO2, O3, …), tam gi¸c ph¼ng (nh− trong c¸c ph©n tö vµ ion: BF3, SO3, HNO3, C2H4, NO3-, CO32- …).

O S

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

VD: ClF2, HOCl + AX5E, AX4E2, .....: xuÊt ph¸t tõ h×nh d¹ng cña ph©n tö AX6 - AX5E: 4 ®«i e liªn kÕt ph©n bè trong mÆt ph¼ng h×nh vu«ng, 1 ®«i e trªn trôc, ®«i e kh«ng liªn kÕt n»m trªn trôc cßn l¹i. Do ®«i e kh«ng liªn kÕt chiÕm kho¶ng kh«ng gian lín nªn gãc liªn kÕt gi÷a liªn kÕt trôc víi liªn kÕt ngang < 900, ®é dµi liªn kÕt trôc < ®é dµi liªn kÕt ngang ( liªn kÕt trôc bÞ ®Èy yÕu h¬n so víi liªn kÕt ngang) VD: BrF5 - AX4E2: ®Ó lùc ®Èy lµ nhá nhÊt th× 2 ®«i e riªng ph¶i ph©n bè sao cho gãc ®Èy lµ lín nhÊt → hai ®«i e riªng n»m trªn trôc vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chøa 4 ®«i e liªn kÕt cßn l¹i → ph©n tö vu«ng ph¼ng VD: XeF4 B¶ng d−íi ®©y lµ mét sè m« h×nh cÊu tróc h×nh häc cña ph©n tö

TO

O

H O O

N

+

O-

3

ÀN

• Lai hãa sp : T¹o cÊu tróc ch÷ V (nh− trong c¸c ph©n tö H2O, H2S, …), th¸p tam gi¸c (nh− NH3, H3O+, …) vµ tø diÖn (nh− trong c¸c ph©n tö vµ ion: CH4, CCl4, NH4+, PO43-, SO42-, ClO4-, …).

D

IỄ N

Đ

H

H

C

N

O H

H

H H

H

H

H

• Lai hãa sp3d: T¹o cÊu tróc th¼ng (nh− XeF2), ch÷ T (nh− ClF3), l−ìng th¸p tam gi¸c (nh− trong ph©n tö PCl5,…).

11

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Cl Cl F

Xe

F

F

Cl

F

P

Cl

Cl F

N

Cl

3 2

Br F

F

F

F

F

F

TP

F

H Ư

N

G

Đ

ẠO

b) Sù ph©n cùc cña ph©n tö -q • L−ìng cùc ®iÖn: L−ìng cùc ®iÖn lµ mét hÖ gåm hai ®iÖn tÝch +q vµ -q c¸ch nhau mét kho¶ng c¸ch l. L−ìng cùc ®iÖn ®Æc tr−ng b»ng ®¹i l l−îng momen l−ìng cùc µ víi ®Þnh nghÜa momen l−ìng cùc µ b»ng tÝch +q µ = l.q cña ®iÖn tÝch q vµ c¸ch tay ®ßn l. l−ìng cùc ®iÖn

1D =

1 3

TR ẦN

Trong hÖ SI momen l−ìng cùc µ ®−îc tÝnh b»ng Cm (coulomb.met). Víi ph©n tö do momen l−ìng cùc cã gi¸ trÞ nhá nªn ng−êi ta th−êng tÝnh theo D (Debye) víi qui −íc : .10-29 Cm

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

• L−ìng cùc liªn kÕt: mçi liªn kÕt ion hoÆc liªn kÕt céng hãa trÞ ph©n cùc lµ mét l−ìng cùc ®iÖn vµ cã mét momen l−ìng cùc x¸c ®Þnh ®−îc gäi lµ momen l−ìng cùc liªn kÕt. Liªn kÕt ph©n cùc cµng m¹nh th× momen l−ìng cùc cµng lín.

VÝ dô: HF HCl HBr HI Liªn kÕt H F H Cl H Br H I µ (D) 1,83 1,08 0,82 0,44 • L−ìng cùc ph©n tö: Trong viÖc kh¶o s¸t l−ìng cùc ph©n tö, ng−êi ta thõa nhËn thuéc tÝnh céng tÝnh cña momen l−ìng cùc liªn kÕt vµ coi momen l−ìng cùc cña ph©n tö lµ tæng vect¬ c¸c momen l−ìng cùc liªn kÕt.

VÝ dô: Víi ph©n tö CO2 : O=C=O ⇒ ⇒µ=0 Víi ph©n tö H2O : µ ≠ 0 (µ = 1,84D) • ViÖc kh¶o s¸t momen l−ìng cùc ph©n tö lµ mét th«ng sè cÇn thiÕt cho viÖc nghiªn cøu tÝnh chÊt cña liªn kÕt (khi µ cµng lín, tÝnh ion cña liªn kÕt cµng m¹nh), cÊu tróc h×nh häc cña ph©n tö còng nh− c¸c tÝnh chÊt vËt lÝ, hãa häc cña mét chÊt. c) Tõ tÝnh cña ph©n tö • ChÊt thuËn tõ: ChÊt thuËn tõ lµ nh÷ng chÊt bÞ hót bëi nam ch©m. VÒ mÆt cÊu t¹o, ph©n tö cña c¸c chÊt nµy cã e ch−a ghÐp ®«i ( e ®éc th©n).

VÝ dô: NO2 lµ mét chÊt thuËn tõ do trong cÊu t¹o cßn mét e ®éc th©n trªn nguyªn tö N : O = N →O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

S

.Q

Xe

F

F

F

F

U Y

F

N

F

F F

H

Ơ

• Lai hãa sp d : T¹o cÊu tróc vu«ng ph¼ng (nh− trong ph©n tö XeF4, …), th¸p vu«ng (nh− trong ph©n tö BrF5 …) vµ cÊu tróc b¸t diÖn (nh−: SF6, AlF63-, SiF62-…)

12

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

• ChÊt nghÞch tõ: ChÊt nghÞch tõ lµ nh÷ng chÊt bÞ ®Èy bëi nam ch©m. VÒ mÆt cÊu t¹o, ph©n tö cña chÊt nµy kh«ng cã e ®éc th©n.

IV. Liªn kÕt kim lo¹i

N

H

Ơ

N

IV.1. §Þnh nghÜa: Liªn kÕt kim lo¹i lµ liªn kÕt ho¸ häc h×nh thµnh do c¸c electron tù do g¾n kÕt c¸c ion d−¬ng kim lo¹i trong mang tinh thÓ kim lo¹i hay trong kim lo¹i láng.

• B¶n chÊt cña lùc liªn kÕt kim lo¹i lµ lùc hót tÜnh ®iÖn gi÷a c¸c electron tù do vµ c¸c ion (+) kim lo¹i.

U Y

IV.2 . Mét sè kiÓu m¹ng tinh thÓ kim lo¹i.

.Q TP ẠO

Đ G

IV.2.2. M¹ng lËp ph−¬ng t©m khèi:

H Ư

N

- §Ønh vµ t©m khèi hép lËp ph−¬ng lµ nguyªn tö hay ion d−¬ng kim lo¹i; Sè phèi trÝ = 8.

B

TR ẦN

IV.2.3. M¹ng lËp ph−¬ng t©m diÖn - §Ønh vµ t©m c¸c mÆt cña khèi hép lËp ph−¬ng lµ c¸c nguyªn tö hoÆc ion d−¬ng kim lo¹i; Sè phèi trÝ = 12.

H

Ó

A

10 00

IV.2. 4. M¹ng s¸u ph−¬ng ®Æc khÝt (m¹ng lôc ph−¬ng): - Khèi l¨ng trô lôc gi¸c gåm 3 « m¹ng c¬ së. Mçi « m¹ng csë lµ mét khèi hép h×nh thoi. C¸c ®Ønh vµ t©m khèi hép h×nh thoi lµ nguyªn tö hay ion kim lo¹i; - Sè phèi trÝ = 12.

-L

Í-

IV.3. ¶nh h−ëng cña liªn kÕt kim lo¹i ®Õn tÝnh chÊt vËt lý cña kim lo¹i Do cÊu tróc ®Æc biÖt cña m¹ng tinh thÓ kim lo¹i mµ c¸c kim lo¹i r¾n cã nh÷ng tÝnh chÊt vËt lý chung: tÝnh dÉn ®iÖn, tÝnh dÉn nhiÖt, tÝnh dÎo, ¸nh kim. C¸c tÝnh chÊt vËt lý chung ®ã ®Òu do electron tù do trong kim lo¹i g©y ra.

Ngoµi ra ®Æc ®iÓm cña liªn kÕt kim lo¹i: MËt ®é nguyªn tö (hay ®é ®Æc khÝt), mËt ®é electron tù do, ®iÖn tÝch cña cation kim lo¹i còng ¶nh h−ëng ®Õn c¸c tÝnh chÊt vËt lý kh¸c cña kim lo¹i nh−: ®é cøng, nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i, tû khèi.

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

IV.2.1. M¹ng lËp ph−¬ng ®¬n gi¶n: - §Ønh khèi lËp ph−¬ng lµ c¸c nguyªn tö kim lo¹i hay ion d−¬ng kim lo¹i; Sè phèi trÝ = 6.

ÀN

IV.4. §é ®Æc khÝt cña m¹ng tinh thÓ, khèi l−îng riªng cña kim lo¹i.

D

IỄ N

Đ

IV.4.1. §é ®Æc khÝt cña m¹ng tinh thÓ a) M¹ng tinh thÓ lËp ph−¬ng t©m khèi

13

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

a

N

H

Ơ

a 2 = 4r

Sè qu¶ cÇu trong mét « c¬ së : 1 + 8. 1/8 = 2

TP

a

H Ư

N

G

b) M¹ng tinh thÓ lËp ph−¬ng t©m diÖn

TR ẦN

a

10 00

B

a

a 2 = 4.r

A

Sè qu¶ cÇu trong mét « c¬ së : 6. 1/2 + 8. 1/8 = 4

Ó

Tæng thÓ tÝch qu¶ cÇu

4 4. π .r 3 3

=

4 2 3 4. π .(a ) 3 4

= 74%

Í-

H

= ThÓ tÝch cña mét « c¬ së a3 a3 c) M¹ng tinh thÓ lôc ph−¬ng chÆt khÝt Sè qu¶ cÇu trong mét « c¬ së: 4. 1/6 + 4. 1/12 + 1 = 2

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

=

a3

ẠO

=

ThÓ tÝch cña mét « c¬ së

4 3 3 2. π .(a ) 3 4 = 68% 3

4 2. π .r 3 3

Đ

Tæng thÓ tÝch qu¶ cÇu

.Q

U Y

a 3

TO

ÁN

Tæng thÓ tÝch qu¶ cÇu

=

a 4 2. π .( )3 3 2

=

= 74%

a3 2

a

IỄ N

Đ

ÀN

ThÓ tÝch cña mét « c¬ së

4 2. π .r 3 3 3 2a. 6 a.a .

2 2

D

2a 6 b= 3

a ¤ c¬ së

a

a

a a = 2.r

a

a 6 3 a 3 2

14

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

IV.4.2. Khèi l−îng riªng cña kim lo¹i a) C«ng thøc tÝnh khèi l−îng riªng cña kim lo¹i 3.M .P (*) 4π r 3 .N A

D=

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

M : Khèi l−îng kim lo¹i (g) ; NA: Sè Avoga®ro P : §é ®Æc khÝt (m¹ng lËp ph−¬ng t©m khèi P = 68%; m¹ng lËp ph−¬ng t©m diÖn, lôc ph−¬ng chÆt khÝt P = 74%) r : B¸n kÝnh nguyªn tö (cm) b) ¸p dông: VÝ dô 1: TÝnh khèi l−îng riªng cña tinh thÓ Ni, biÕt Ni kÕt tinh theo m¹ng tinh thÓ lËp 0

ẠO

0 4r 4.1, 24 = = 3,507( A) ; P = 0,74 2 2

Khèi l−îng riªng cña Ni:

Đ

a

G

3.58, 7.0, 74 =9,04 (g/cm3) 23 −8 3 4.3,14.(1, 24.10 ) .6, 02.10

a 2 = 4.r

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

VÝ dô 2: X¸c ®Þnh khèi l−îng riªng cña Na, Mg, K Kim lo¹i Na Nguyªn tö khèi (®v.C) 22,99 0 1,89 B¸n kÝnh nguyªn tö ( A ) M¹ng tinh thÓ Lptk §é ®Æc khÝt 0,68 Khèi l−îng riªng lý thuyÕt (g/cm3) 0,919 Khèi l−îng riªng thùc nghiÖm (g/cm3) 0,97

H Ư

N

a

Í-

V.1. Kh¸i niÖm

Al 26,98 1,43 Lptm 0,74 2,708 2,7

H

V. Liªn kÕt hi®ro

Mg 24,31 1,6 Lpck 0,74 1,742 1,74

- Liªn kÕt hy®ro lµ liªn kÕt ho¸ häc ®−îc h×nh thµnh b»ng lùc hót tÜnh ®iÖn yÕu gi÷a mét nguyªn tö hy®ro linh ®éng víi mét nguyªn tö phi kim cã ®é ©m ®iÖn lín, mang ®iÖn tÝch ©m cña ph©n tö kh¸c hoÆc trong cïng ph©n tö.

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

a=

TP

ph−¬ng t©m mÆt vµ b¸n kÝnh cña Ni lµ 1,24 A .

TO

ÁN

VD

IỄ N

Đ

ÀN

H

O

H

O

H O

O

C H

H

H O

O

H

H

D

V.2. B¶n chÊt cña lùc liªn kÕt hy®ro.

- B¶n chÊt cña lùc liªn kÕt hy®ro lµ lùc hót tÜnh ®iÖn.

- Liªn kÕt hi®ro thuéc lo¹i liªn kÕt yÕu, cã n¨ng l−îng liªn kÕt vµo kho¶ng 10-40 kJ/mol, yÕu h¬n nhiÒu so víi liªn kÕt céng hãa trÞ mµ n¨ng l−îng liªn kÕt vµo kho¶ng vµ tr¨m ®Õn vµi ngµn kJ/mol, nh−ng l¹i g©y nªn nh÷ng ¶nh

15

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

h−ëng quan träng lªn tÝnh chÊt vËt lÝ (nh− nhiÖt ®é s«i vµ tÝnh tan trong n−íc) còng nh− tÝnh chÊt hãa häc (nh− tÝnh axit) cña nhiÒu chÊt h÷u c¬. δ−

δ 1−

δ+

−

− X − H ... : Y

N

V.3. §iÒu kiÖn h×nh thµnh liªn kÕt hy®r«.

δ

H N U Y .Q

••• O

δ+

H

•••

Đ

H

δ-

H Ư

N

G

Cã thÓ cã lo¹i liªn kÕt H liªn ph©n tö t¹o thµnh vßng khÐp kÝn (d¹ng ®ime) rÊt bÒn rÊt khã t¸ch nhau ra ngay c¶ khi bay h¬i δ−

δ+

δ 1−

VD

H2C

TR ẦN

+ Liªn kÕt H néi ph©n tö: XuÊt hiÖn trong ph©n tö cã c¶ − X − H vµ : Y − vµ chóng ph¶i ë t−¬ng ®èi gÇn nhau ®Ó khi h×nh thµnh liªn kÕt H t¹o thµnh ®−îc vßng 5-6 c¹nh ( th−êng th× vßng 5 c¹nh bÒn h¬n)

OH

CH2

B

; O H

H

C

10 00

O

O

O H

Í-

H

Ó

A

• Trong ph©n tö cã liªn kÕt H néi ph©n tö: ngoµi ra cßn cã liªn kÕt H liªn ph©n tö nh−ng v« cïng khã kh¨n v× nã t¹o ra liªn kÕt H néi ph©n tö dÔ dµng h¬n vµ bÒn h¬n liªn kÕt H liªn ph©n tö b) ¶nh h−ëng cña liªn kÕt H +) ¶nh h−ëng ®Õn ®é s«i, nhiÖt ®é nãng ch¶y

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

• • •O

δ

+

TP

R -

ẠO

R

Ơ

+ X ph¶i cã ®é ©m ®iÖn cao, b¸n kÝnh nguyªn tö ph¶i t−¬ng ®èi nhá( O, N, F) + Y: cã Ýt nhÊt mét cÆp e ch−a sö dông, cã r nhá (O, N, F) - Cã 2 lo¹i liªn kÕt H + Liªn kÕt H gi÷a c¸c ph©n tö ( liªn kÕt H liªn ph©n tö) VD:

O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

- Liªn kÕt hy®ro liªn ph©n tö lµm t¨ng nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i, søc c¨ng bÒ mÆt vµ kh¶ n¨ng hoµ tan vµo n−íc cña chÊt.

- C¸c chÊt cã liªn kÕt hy®ro néi ph©n tö sÏ gi¶m kh¶ n¨ng t¹o liªn kÕt hy®ro liªn ph©n tö, lµm gi¶m nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i, kh¶ n¨ng ho¸ láng so víi hîp chÊt cã khèi l−îng ph©n tö t−¬ng ®−¬ng nh−ng cã liªn kÕt hy®ro liªn ph©n tö.

O H O O H O VD C H C

O H (I) (II) (II) cã nhiÖt ®é nãng ch¶y vµ nhiÖt ®é s«i cao h¬n(I).

+) ¶nh h−ëng ®Õn ®é tan: XÐt ¶nh h−ëng cña liªn kÕt H gi÷a ph©n tö vµ dung m«i - NÕu cã liªn kÕt H gi÷a ph©n tö hîp chÊt vµ dung m«i th× ®é tan lín 16

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng t¹o liªn kÕt H néi ph©n tö dÔ tan trong dung m«i kh«ng ph©n cùc, khã tan trong dung m«i ph©n cùc h¬n so víi nh÷ng chÊt cã liªn kÕt H liªn ph©n tö

VD: Do cã liªn kÕt hy®ro nªn H2O, NH3, HF cã nhiÖt ®é s«i cao h¬n c¸c hîp chÊt cã khèi l−îng ph©n tö t−¬ng ®−¬ng(hoÆc lín h¬n) nh−ng kh«ng cã liªn kÕt hy®ro nh− H2S, HBr, HI... Liªn kÕt hy®ro cña C2H5OH víi H2O lµm cho r−îu etylic tan v« h¹n trong n−íc.

.Q

CH

TP

CH3 – C C – CH3 || || O - H ... O

Đ

ẠO

CH3 – C – CH2 – C – CH3 || || O O

G

+) ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh axit – baz¬

H Ư

N

- Ngoµi ra liªn kÕt hy®ro cßn ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng cho vµ nhËn proton(H+), tøc ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh axit-baz¬ cña chÊt.

VD: HF t¹o liªn kÕt hy®ro m¹nh trong dung dÞch nªn tÝnh axit cña HF gi¶m m¹nh so víi c¸c axit HCl, HBr, HI.

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

VI. liªn kÕt Van®ecvan (Liªn kÕt ph©n tö) VI.1. §Þnh nghÜa: Liªn kÕt Van®ecvan lµ liªn kÕt ho¸ häc ®−îc h×nh thµnh b»ng lùc hót tÜnh ®iÖn rÊt yÕu gi÷a c¸c ph©n tö ph©n cùc th−êng trùc hay ph©n cùc t¹m thêi.

Lùc liªn kÕt Van®ecvan h×nh thµnh gi÷a tËp hîp cña c¸c chÊt r¾n, láng, khÝ.

VI.2. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng tíi lùc liªn kÕt Van®ecvan. §é lín cña lùc liªn kÕt Van®ecvan phô thuéc vµo c¸c yÕu tè sau: (Ký hiÖu F lµ lùc liªn kÕt van®ecvan): - §é ph©n cùc cña ph©n tö cµng t¨ng th× F t¨ng.

- Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ph©n tö cµng gi¶m th× F cµng t¨ng.

- Khèi l−îng ph©n tö cµng t¨ng th× F cµng t¨ng.

VI.2.1. T−¬ng t¸c Van®ecvan gåm : - T−¬ng t¸c l−ìng cùc : lµ t−¬ng t¸c tÜnh ®iÖn gi÷a c¸c ph©n tö ph©n cùc. T−¬ng t¸c l−ìng lùc t¨ng khi ®é ph©n cùc cña ph©n tö t¨ng.

- T−¬ng t¸c c¶m øng : Kh¶ n¨ng lµm ph©n cùc ho¸ lÉn nhau cña c¸c ph©n tö. C¸c hîp chÊt cã chøa liªn kÕt π linh ®éng, chøa c¸c cÆp electron ho¸ trÞ tù do, c¸c hîp chÊt th¬m lµ nh÷ng chÊt dÔ bÞ ph©n cùc ho¸, nªn t−¬ng t¸c c¶m øng gi÷a chóng kh¸ m¹nh.

- T−¬ng t¸c khuyÕch t¸n : T−¬ng t¸c nµy phô thuéc vµo kÝch th−íc ph©n tö vµ lùc hót gi÷a c¸c ph©n tö. C¸c ph©n tö cã kÝch th−íc cµng nhá, cµng cã tÝnh ®èi xøng cao vµ cã cÊu tróc t−¬ng ®ång nhau th× cµng dÔ khuyÕch t¸n vµo nhau (dÔ tan vµo nhau nÕu cã mÆt chÊt láng).

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

+) ¶nh h−ëng ®Õn ®é bÒn cña ®ång ph©n VD: HiÖn t−îng ®ång ph©n tautome:

U Y

N

H

Ơ

N

... O - H ... O - H ...O - H ... ... H- O ... H C2H5 H ... O - H C2H5 C 2H 5

D

VI.2.2. ¶nh h−ëng cña lùc hót Van®ecvan ®Õn tÝnh chÊt vËt lý cña c¸c chÊt :

- T−¬ng tù ¶nh h−ëng cña liªn kÕt hy®ro nh−ng yÕu h¬n : T−¬ng t¸c Van®ecvan cµng m¹nh th× chÊt cã nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i cµng cao, cµng dÔ ho¸ láng, tan vµo nhau ®¸ng kÓ.

VÝ dô : SO2 cã nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i cao h¬n CO2, do : MSO2 = 64 > MCO2 = 44 17

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ph©n tö SO2 ph©n cùc, ph©n tö CO2 kh«ng ph©n cùc 2δ − S δ − 2δ + δ − O=C=O δ −µ > 0δ − µ= 0 Do vËy lùc liªn kÕt Van®ecvan gi÷a c¸c ph©n tö SO2 lín h¬n gi÷a c¸c ph©n tö CO2 lµm cho nhiÖt ®é s«i cña SO2 cao h¬n CO2.

U Y

N

H

Ơ

N

O O

sp3

sp2

sp2

sp2

sp2

sp

sp

H Ư

N

G

Đ

ẠO

I. CÊu t¹o ph©n tö vµ liªn kÕt hãa häc: Bµi 1. H~y cho biÕt kiÓu lai ho¸ cña c¸c nguyªn tè vµ lo¹i liªn kÕt (σ, π) trong c¸c hîp chÊt sau: Cl – CH2– CH = O ; CH2= CH – C ≡ N ; CH2= C = O H−íng dÉn: dùa vµo qui t¾c tÝnh sè liªn kÕt σ vµ sè ®«i e tù do cña nguyªn tö tham gia liªn kÕt Lêi gi¶i : sp2

sp

sp2

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Cl CH2 CH O CH2 CH C N CH2 C O • NhËn xÐt: Bµi tËp nh»m rÌn luyÖn cho HS kÜ n¨ng x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i lai ho¸ cña c¸c nguyªn tö trung t©m lµ c¬ së ®Ó x¸c ®Þnh lo¹i liªn kÕt, dù ®o¸n h×nh d¹ng ph©n tö, cÊu tróc kh«ng gian cña ph©n tö tõ ®ã dù ®o¸n vÒ ®é bÒn cña ph©n tö, tÝnh chÊt cña ph©n tö • Cã thÓ më réng x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i lai ho¸ cña c¸c nguyªn tö trung t©m trong c¸c chÊt v« choÆc h÷u c¬ phøc t¹p h¬n: (NO2)C6H4(COOH); CH ≡ C-CH=C=CH-CH(CH3)2; H2SO4; H3PO3; H2SO4; SO2; SO3; NH4HSO4; KMnO4 ; K2Cr2O7; Cl2O7; H2S2O7; H2S2O8; H2O2,……….

Bµi 2. Axit 3-aminobenzoic cã cÊu t¹o nh− h×nh vÏ bªn. H~y x¸c ®Þnh ho¸ trÞ vµ sè oxiho¸ cña tÊt c¶ c¸c nguyªn tè vµ tr¹ng th¸i lai ho¸ cña c¸c nguyªn tö trung t©m trong c«ng thøc ®~ cho vµ gi¶i thÝch.

H−íng dÉn : - X¸c ®Þnh ho¸ trÞ dùa vµo sè liªn kÕt céng ho¸ trÞ mµ nguyªn tö nguyªn tè ®ã liªn kÕt víi c¸c nguyªn tö kh¸c - X¸c ®Þnh sè oxi ho¸ cña H, O, N theo qui t¾c chung; sè oxi ho¸ cña C theo tõng nhãm nguyªn tö ng¨n c¸ch víi nhau b»ng liªn kÕt C-C (trong ®ã tæng sè oxi ho¸ cña c¸c nguyªn tè b»ng -0) Lêi gi¶i : O O ♣ Ho¸ trÞ C = IV, O = II , H = I vµ N = III H +1 −2 −3 C Sè oxiho¸ : H , O , N , cßn nh÷ng nguyªn tö cacbon cã sè oxiho¸ kh¸c nhau: H H - Nguyªn tö C cña liªn kÕt C – H trong vßng benzen cã sè oxiho¸ −1 - Nguyªn tö C cña liªn kÕt C – C cã sè oxiho¸ = 0 H - Nguyªn tö C cña liªn kÕt C – N cã sè oxiho¸ +1 N H - Nguyªn tö C trong nhãm -COOH cã sè oxiho¸ +3 H H V×: ®é ©m ®iÖn N > C > H vµ trong nhãm –COOH liªn kÕt b»ng ba

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

Ch−¬ng II: HÖ thèng bµi tËp liªn kÕt hãa häc dïng båi d−ìng häc sinh giái vµ häc sinh chuyªn hãa häc.

18

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

liªn kÕt víi c¸c nguyªn tö oxi ©m ®iÖn h¬n.

• NhËn xÐt: Bµi tËp nµy cñng cè cho c¸ch x¸c ®Þnh céng ho¸ trÞ, sè oxi ho¸ cña c¸c nguyªn tè ®Æc biÖt trong hîp chÊt h÷u c¬: mét nguyªn tè cã thÓ cã nhiÒu sè oxi ho¸ kh¸c nhau tuú thuéc vµo cÊu t¹o cña chóng • Cã thÓ më réng x¸c ®Þnh ho¸ trÞ cña c¸c nguyªn tè trong c¸c chÊt v« c¬ hoÆc h÷u c¬ phøc t¹p h¬n: (NO2)C6H4(COOH); CH ≡ C-CH=C=CH-CH(CH3)2; H2SO4; H3PO3; H2SO4; SO2; SO3; NH4HSO4; KMnO4 ; K2Cr2O7; Cl2O7; H2S2O7; H2S2O8; H2O2, NH4NO3, H2N-C6H4-NO2, Al4C3, ……….

Bµi 3. Cho ph©n tö: ClF3 h~y: - ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o; Cho biÕt kiÓu lai ho¸ trong ph©n tö; M« t¶ h×nh d¹ng ph©n tö. Cho: µ (®é ph©n cùc) cña ph©n tö lµ O,55 D ; gãc liªn kÕt FClF = 870 . Gi¶i thÝch H−íng dÉn : - Clo cã 7 e ë líp ngoµi cïng. ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch Cl cã 3 e ®éc th©n t¹o 3 liªn kÕt σ víi 3e ®éc th©n cña F → Clo cßn 2 ®«i e ch−a liªn kÕt → tr¹ng th¸i lai ho¸ cña clo - ¸p dông m« h×nh vÒ sù ®Èy cña c¸c ®«i e ho¸ trÞ → h×nh d¹ng ph©n tö cña clo Lêi gi¶i F + CÊu t¹o ClF3: Nguyªn tö Clo lai ho¸ sp3d. + H×nh d¹ng ph©n tö: ch÷ T Ba obitan lai hãa sp3d ®−îc sö dông ®Ó t¹o liªn kÕt víi F obitan p cña ba nguyªn tö F, cßn l¹i hai obitan lai hãa (trªn mçi obitan cã mét cÆp e tù do) Bµi 4. §é ph©n ly nhiÖt (tÝnh theo %) ë 1000 K cña c¸c halogen: F F2 Cl2 Br2 I2 % 4,3 0,035 0,23 2,8 H~y nªu quy luËt chung cña sù biÕn thiªn ®é ph©n ly nhiÖt, gi¶i thÝch sù bÊt th−êng vÒ ®é ph©n ly nhiÖt tõ F2 ®Õn Cl2 H−íng dÉn: - §é ph©n li nhiÖt phô thuéc vµo n¨ng l−îng liªn kÕt mµ n¨ng l−îng liªn kÕt phô thuéc vµo ®é dµi liªn kÕt tøc phô thuéc vµo b¸n kÝnh nguyªn tö → tõ qui luËt biÕn ®æi b¸n kÝnh nguyªn tö tõ clo ®Õn i«t ®Ó gi¶i thÝch - Sù bÊt th−êng tõ flo ®Õn clo: dùa vµo cÊu t¹o nguyªn tö cña flo kh¸c clo, brom, iot : do flo kh«ng cã obitan d cßn trèng nªn kh«ng t¹o ®−îc lo¹i liªn kÕt pi gi÷a ®«i e ch−a liªn kÕt cña nguyªn tö clo nµy víi obitan d cßn trèng cña nguyªn tö clo kia Lêi gi¶i: ♣ Qui luËt: nh×n chung tõ Cl ®Õn I ®é ph©n li nhiÖt t¨ng do: b¸n kÝnh nguyªn tö t¨ng, ®é dµi liªn kÕt t¨ng, n¨ng l−îng liªn kÕt gi¶m. * Gi¶i thÝch sù bÊt th−êng: - Flo trong ph©n tö chØ cã liªn kÕt ®¬n (kh«ng cã obitan d).

- Clo, Brom , Iot ngoµi liªn kÕt ¬ cßn cã liªn kÕt π gi÷a c¸c obitan d cßn trèng vµ cÆp e ch−a liªn kÕt. * NhËn xÐt: Bµi tËp nµy vËn dông ë møc ®é cao h¬n: HS cÇn n¾m v÷ng vÒ cÊu t¹o nguyªn tö, c¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é bÒn cña liªn kÕt, sù h×nh thµnh liªn kÕt * HS cã thÓ dùa vµo bµi tËp nµy ®Ó gi¶i thÝch sù ph©n li nhiÖt cña nhiÒu d~y chÊt kh¸c : HF, HCl, HBr, HI; hoÆc H2O; H2S; H2Se; H2Te;………..

19

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

Bµi 5. Cho c¸c trÞ sè gãc liªn kÕt trong ph©n tö PX3: 100,30; 97,80; 101,50; 1020 vµ c¸c gãc liªn kÕt ; ClPCl ; BrPBr . H~y g¸n trÞ sè cho mçi gãc liªn kÕt vµ gi¶i thÝch.

IPI; FPF H−íng dÉn : Gãc liªn kÕt phô thuéc vµo tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m vµ lùc ®Èy gi÷a c¸c ®«i e liªn kÕt víi nhau vµ ®«i e kh«ng liªn kÕt Lêi gi¶i:

N

H

(101,50) > ClPCl (100,30) > FPF (97,80) C¸c gãc liªn kÕt: IPI (1020) > BrPBr

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

- Trong c¸c ph©n tö , ng−yªn tö P ®Òu lai hãa sp3 vµ ®Òu cßn 1 cÆp e ch−a chia.

- §é ©m ®iÖn cña phèi tö cµng t¨ng th× cÆp e liªn kÕt cµng lÖch vÒ phÝa phèi tö (cµng xa P) → lùc ®Èy gi÷a c¸c cÆp e liªn kÕt cµng gi¶m → gãc liªn kÕt gi¶m. * NhËn xÐt: bµi nµy vËn dông tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m ë møc ®é cao h¬n; HS cÇn phai n½m v÷ng tr¹ng th¸i lai ho¸ vµ lùc t−¬ng t¸c gi÷a c¸c ®«i e trong ph©n tö ®Ó gi¶i thÝch * HS vËn dông ®Ó lµm c¸c bµi tËp t−¬ng tù: so s¸nh gãc liªn kÕt trong c¸c ph©n tö: NH3; NF3 hoÆc H2O; OF2; OCl2; OBr2……..

(104,290) vµ HNH (1070) l¹i Bµi 6. a) T¹i sao trong c¸c ph©n tö H2O,NH3 c¸c gãc liªn kÕt HOH nhá h¬n gãc tø diÖn (1090,28’) ?

(92015’) l¹i nhá h¬n HOH (104029’) b) XÐt 2 ph©n tö H2O vµ H2S t¹i sao gãc HSH (103015’) l¹i nhá h¬n HOH (104029’) c) XÐt 2 ph©n tö H2O vµ F2O t¹i sao gãc FOF H−íng dÉn : t−¬ng tù bµi 5 Lêi gi¶i : a) Trong c¸c ph©n tö trªn, nguyªn tö trung t©m ë tr¹ng th¸i lai ho¸ sp3 cã c¸c cÆp e ch−a liªn kÕt ®Èy m¹nh h¬n cÆp e ®s liªn kÕt lµm cho gãc liªn kÕt nhá l¹i so víi gãc tø diÖn. b) Khi ®é ©m ®iÖn cña nguyªn tö trung t©m gi¶m (hoÆc khi ®é ©m ®iÖn cña phèi tö t¨ng)th× c¸c cÆp ®iÖn tö cña liªn kÕt bÞ ®Èy nhiÒu vÒ phÝa c¸c nguyªn tö liªn kÕt nªn chóng chØ cßn chiÕm mét kho¶ng kh«ng gian nhá chung quanh nguyªn tö trung t©m → lùc ®Èy gi÷a c¸c ®«i e liªn kÕt < gãc HOH . gi¶m xuèng. §é ©m ®iÖn cña S < O nªn gãc HSH c) §é ©m ®iÖn cña F >O> H nªn trong ph©n tö OF2 ®«i e liªn kÕt lÖch vÒ F → lùc ®Èy gi÷a 2 ®«i e liªn kÕt gi¶m; trong ph©n tö H2O ®«i e liªn kÕt lÖch vÒ O → lùc ®Èy gi÷a 2 ®«i e liªn kÕt < HOH

t¨ng → gãc liªn kÕt FOF * NhËn xÐt: Bµi tËp nµy yªu cÇu HS vËn dông thuyÕt ®Èy cña c¸c c¨p e vµ sù chªnh lÖch vÒ ®é ©m ®iÖn gi÷a phèi tö vµ nguyªn tö trung t©m ®Ó gi¶i thÝch - Còng cã thÓ më réng bµi tËp nµy vÒ so s¸nh ®é ph©n cùc cña ph©n tö, ®é ph©n cùc cña liªn kÕt, nhiÖt ®é s«i, nhiÖt ®é nãng ch¶y, kh¶ n¨ng hoµ tan trong c¸c dung m«i ph©n cùc Bµi 7. Cho c¸c ph©n tö: Cl2O ; O3 ; SO2 ; NO2 ; CO2 vµ c¸c trÞ sè gãc liªn kÕt: 1200 ; 1110 ; 1320 ; 116,50 ; 1800. H~y ghi gi¸ trÞ gãc liªn kÕt trªn cho phï hîp víi c¸c ph©n tö t−¬ng øng vµ gi¶i thÝch (ng¾n gän) H−íng dÉn : - Dùa vµo tr¹ng th¸i cña nguyªn tö trung t©m vµ ®é ©m ®iÖn cña nguyªn tö trung t©m so víi phèi tö, ®é ©m ®iÖn cña nguyªn tö trung t©m tuú thuéc vµo tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m §é ©m ®iÖn cña nguyªn tè trung t©m cµng m¹nh → kÐo c¸c cÆp e dïng chung vÒ trung t©m → t¨ng lùc ®Èy gi÷a c¸c cÆp e → t¨ng gãc liªn kÕt. * Gãc liªn kÕt cña obitan lai hãa sp > sp2 > sp3.

Lêi gi¶i 20

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

C¸c ph©n tö: O3 : (116,50); SO2 : (1200); NO2: (1320) ; cã lai ho¸ sp2 nªn gãc liªn kÕt nhá h¬n CO2 : lai ho¸ sp vµ lín h¬n Cl2O: lai ho¸ sp3. * MËt ®é e, ®é lín cña obitan ch−a tham gia liªn kÕt lµm t¨ng lùc ®Èy khÐp gãc → lµm gi¶m gãc liªn kÕt.

- NO2 cã gãc liªn kÕt lín nhÊt v× obitan ch−a tham gia liªn kÕt chØ cã 1e nªn lùc ®Èy khÐp gãc kÐm h¬n so víi O3 vµ SO2 ®Òu cã obitan ch−a tham gia liªn kÕt chøa cÆp e.

- SO2 cã cÊu tróc ph©n tö d¹ng gãc rÊt gièng O3 nh−ng cã gãc liªn kÕt lín h¬n mét chót v× ngoµi nguyªn tö trung t©m S cã b¸n kÝnh lín h¬n nguyªn tö trung t©m O, cßn tån t¹i mét phÇn liªn kÕt π kiÓu p – d t¹o bëi obitan p chøa cÆp e tù do cña phèi tö O víi obitan d cßn trèng cña S. lµm cho lùc ®Èy gi÷a c¸c ®«i e liªn kÕt t¨ng → gãc liªn kÕt t¨ng - Ph©n tö CO2 : lai ho¸ sp nªn gãc liªn kÕt ≈ 1800 - Ph©n tö Cl2O: lai ho¸ sp3 : gãc liªn kÕt ≈ 1110 * NhËn xÐt : Bµi tËp nµy yªu cÇu HS ë møc cao h¬n: HS ph¶i so s¸nh ®−îc gãc liªn kÕt cña c¸c nguyªn tö trung t©m kh¸c nhau ë c¸c tr¹ng th¸i lai ho¸ kh¸c nhau * Cã thÓ më réng bµi tËp nµy vÒ so s¸nh ®é bÒn cña c¸c ph©n tö, c¸c liªn kÕt, ®é ph©n cùc cña ph©n tö, kh¶ n¨ng tan trong n−íc Bµi 8. Mét trong ba chÊt h÷u c¬ sau: ortho-diclobenzen ; meta-diclobenzen ; para-®iclobenzen cã momen l−ìng cùc b»ng 1,53 D. H~y chØ râ ®ã lµ chÊt nµo? cã gi¶i thÝch, biÕt r»ng m«n«clobenzen cã momen l−ìng cùc lµ 1,53D).

H−íng dÉn: - X¸c ®Þnh liªn kÕt ph©n cùc vÒ phÝa nguyªn tö cã ®é ©m ®iÖn lín h¬n, biÓu diÔn nã b»ng c¸c vÐc t¬ råi tæng hîp theo qui t¾c céng vectLêi gi¶i : ♣ orho-diclo benzen meta-diclo benzen para-diclo benzen

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

Cl

Cl

Cl

Ó

A

Cl

Cl

Í-

H

Cl

µ m = 2m 2 - 2m 2 cos600

µp = µ 3

µm = µ = 1,53D

-L

µo = 2m 2 - 2m 2 cos1200

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

-

µp = 0

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

VËy meta- diclo benzen cã momen l−ìng cùc b»ng 1,53D * NhËn xÐt: Bµi tËp nµy cã thÓ kÕt hîp víi viÖc so s¸nh nhiÖt ®é s«i, nhiÖt ®é nãng ch¶y, ®é tan trong dung m«i ph©n cùc vµ kh«ng ph©n cùc cña 3 ®ång ph©n trªn Bµi 9. Cã 5 chÊt h÷u c¬ víi c¸c gi¸ trÞ m«men l−ìng cùc t−¬ng øng nh− sau: ChÊt h÷u cA B C D E 0,0 1,89 1,97 1,71 2,13 µ (D) BiÕt A, B, C, D, E thuéc trong c¸c chÊt sau: cis - CHCl = CHCl ; cis - CH3– CH = CH – Cl ; trans - CHCl = CHCl; trans - CH3–CH = CH–Cl vµ trans - CH3– CH = CH – COOH .

H~y chØ râ A,B,C,D,E lµ nh÷ng chÊt nµo? gi¶i thÝch.

H−íng dÉn : nh− c©u 8 Lêi gi¶i : 21

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

* Ph©n tö trans- CHCl=CHCl lµ A v× 2 nguyªn tö Cl t¹o ra 2 vect¬ momen l−ìng cùc cïng ph−¬ng, cïng ®é lín nh−ng ng−îc chiÒu nªn triÖt tiªu . *Hai ph©n tö trans- CH3-CH=CH-COOH vµ trans- CH3-CH=CHCl sÏ cã momen l−ìng cùc lín h¬n (2,13 & 1,97) v× nhãm CH3- th× ®Èy electron, cßn nhãm -COOH vµ nguyªn tö Cl th× hót electron nªn t¹o ra 2 vect¬ momen l−ìng cùc cïng ph−¬ng, cïng chiÒu. Tuy nhiªn, do nhãm COOH hót electron m¹nh h¬n -Cl nªn trans- CH3-CH=CH-COOH lµ E cßn trans- CH3CH=CHCl lµ C * Ph©n tö cis- CHCl=CHCl lµ B v× 2 nguyªn tö Cl t¹o ra 2 vect¬ momen l−ìng cùc cïng ®é lín, nh−ng kh«ng cïng ph−¬ng vµ kh«ng cã sù bï trõ vÒ momen l−ìng cùc nªn µ lín h¬n (1,89D). Cßn ph©n tö cis- CH3- CH=CHCl cã 1 nhãm -CH3 ®Èy electron,t¹o víi nguyªn tö Cl hót electron 2 vectmomen l−ìng cùc kh«ng cïng ph−¬ng, nh−ng cã sù bï trõ mét phÇn momen l−ìng cùc nªn µ nhá h¬n (1,71D) ⇒ nã lµ D . * NhËn xÐt : Bµi tËp nµy yªu cÇu häc sinh ph¶i cã kiÕn thøc tæng hîp vÒ so s¸nh ®é ph©n cùc cña c¸c liªn kÕt, kÕt hîp víi tæng hîp vect¬ to¸n häc ®Ó so s¸nh Bµi tËp nµy cã thÓ kÕt hîp víi viÖc so s¸nh nhiÖt ®é s«i, nhiÖt ®é nãng ch¶y, ®é tan trong dung m«i ph©n cùc vµ kh«ng ph©n cùc cña 3 ®ång ph©n trªn Bµi 10. Gi¶i thÝch t¹i sao : ë nhiÖt ®é th−êng, l−u huúnh cã tÝnh tr¬ vÒ hãa häc nh−ng khi ®un nãng th× ®é ho¹t ®éng hãa häc t¨ng ?

H−íng dÉn : x¸c ®Þnh cÊu tróc ph©n tö cña l−u huúnh ë nhiÖt ®é th−êng, tr¹ng th¸i liªn kÕt cña c¸c nguyªn tö S Lêi gi¶i : §é ©m ®iÖn cña S = 2,5 cho thÊy S lµ nguyªn tè ho¹t ®éng, nh−ng ë ®iÒu kiÖn th−êng S tá ra tr¬ v× ph©n tö (S8) ë d¹ng trïng hîp m¹ch khÐp kÝn. Khi ®un nãng bÞ ®øt ra thµnh nh÷ng ph©n tö m¹ch hë, dÔ tham gia ph¶n øng h¬n ⇒ §é H§HH t¨ng.

NhËn xÐt : Bµi tËp nµy gióp HS cñng cè vÒ kh¶ n¨ng ho¹t ®éng ho¸ häc cña c¸c ®¬n chÊt phô thuéc vµo ®é bÒn cña ph©n tö hoÆc tinh thÓ - Cã thÓ më réng bµi tËp nµy vÒ so s¸nh ®é bÒn cña mét sè d¹ng thï h×nh cña cïng 1 nguyªn tè : C(kim c−¬ng, than ch×, C v« ®Þnh h×nh) ; Oxi, ozon; P (P tr¾ng; P ®á) hoÆc so s¸nh ®é bÒn kh¶ n¨ng ho¹t ®éng hãa häc cña c¸c chÊt ë nhiÖt ®é th−êng: Nit¬ víi Photpho; oxi víi halogen (clo, brom, iot); Bµi 11. Trong ph©n tö HCHO cã 2 gãc liªn kÕt lµ 1160 vµ 1220. H~y cho biÕt ®ã lµ gãc nµo? Gi¶i thÝch.

H−íng dÉn : dùa vµo tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö C trung t©m vµ kho¶ng kh«ng gian mµ ®¸m m©y e cña liªn kÕt ®«i chiÕm so víi ®¸m m©y e cña liªn kÕt ®¬n Lêi gi¶i Theo c¸c quy t¾c Gillespie: ®¸m m©y e cña liªn kÕt ®«i “xèp” h¬n vµ 1220 H chiÕm kho¶ng kh«ng gian lín h¬n ®¸m m©y e cña liªn kÕt ®¬n. Nguyªn tö 2 c¸c bon trong ph©n tö H2CO ë tr¹ng th¸i lai hãa sp cã mét liªn kÕt π 1160 C O nªn

D

= 1220 , cßn gãc HCH = 1160. gãc HCO H Bµi 12: Cho 3 ph©n tö SCl2, F2O, Cl2O víi c¸c trÞ sè gãc ®o ®−îc b»ng 0 0 0 111 , 103 , 105 . Hái ®ã lµ nh÷ng gãc nµo? Gi¶i thÝch.

H−íng dÉn : dùa vµo tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö C trung t©m vµ sù chªnh lÖch vÒ ®é ©m ®iÖn cña nguyªn tö trung t©m víi phèi tö, kÕt hîp víi so s¸nh ®é dµi liªn kÕt dùa vµo b¸n kÝnh nguyªn tö 22

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

N

Lêi gi¶i : C¸c ph©n tö trªn ®Òu thuéc lo¹i AX2E2 víi lai hãa sp3 vµ cÊu tróc h×nh ch÷ V. * Nguyªn tö trung t©m cã ®é ©m ®iÖn lín h¬n sÏ hót cÆp e liªn kÕt vÒ phÝa m×nh dÉn tíi sù t¨ng lùc ®Èy gi÷a c¸c cÆp e nµy vµ gãc liªn kÕt t¨ng. Sù kh¸c nhau vÒ gãc liªn kÕt trong ph©n tö SCl2 vµ OCl2 ®−îc gi¶i thÝch b»ng sù kh¸c nhau vÒ ®é ©m ®iÖn cña nguyªn tö trung t©m, v× χO > χS

TP

.Q

< ClOCl . t©m h¬n, lùc ®Èy gi¶m → gãc liªn kÕt gi¶m. V× χF > χCl nªn FOF * Do b¸n kÝnh nguyªn tö S > O nªn cÆp e liªn kÕt ë xa nguyªn tö trung t©m h¬n

U Y

N

> ClSCl

nªn ClOCl * Ng−îc l¹i, phèi tö cã ®é ©m ®iÖn lín h¬n sÏ hót cÆp e liªn kÕt lµm cho nã xa nguyªn tö trung

ẠO

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

• NhËn xÐt : Bµi tËp nµy yªu cÇu hs vËn dông tæng hîp lÝ thuyÕt vÒ cÊu t¹o nguyªn tö, lùc ®Èy gi÷a c¸c ®«i e liªn kÕt ®Ó gi¶i quyÕt Bµi 13. Gi¶i thÝch t¹i sao CCl4 lµ hîp chÊt tr¬, kh«ng bÞ thuû ph©n trong H2O, cßn SiCl4 l¹i bÞ thuû ph©n rÊt m¹nh trong H2O. ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng.

H−íng dÉn : So s¸nh ®é bÒn cña liªn kÕt C-Cl víi Si-Cl vµ cÊu t¹o nguyªn tö C so víi Si cã ®Æc ®iÓm g× kh¸c nhau dÉn ®Õn tÝnh chÊt cña chóng kh¸c nhau Lêi gi¶i : Ph©n tö CCl4 ®s ®Çy ®ñ electron nªn cã tÝnh trung hßa vµ tr¬. SiCl4 cßn obitan d trèng cña Si cã thÓ nhËn thªm electron nªn cã tÝnh axit, ®ång thêi b¸n kÝnh nguyªn tö cña Si lín nªn ®é dµi liªn kÕt Si-Cl lín h¬n liªn kÕt C- Cl nªn kÐm bÒn, dÔ bÞ thñy ph©n: SiCl4 + 2H2O → SiO2 + 4HCl SiCl4 + 4NaOH → SiO2 + 4NaCl + 2H2O • NhËn xÐt : Cã thÓ ¸p dông so s¸nh ®é bÒn cña c¸c ph©n tö NH3 víi PH3 ; H2S víi H2O ; ....

Bµi 14. M« t¶ cÊu tróc c¸c ph©n tö N(CH3)3 vµ N(SiH3)3. So s¸nh gãc liªn kÕt CNC víi SiNSi. So s¸nh tÝnh baz¬ gi÷a 2 hîp chÊt trªn.

H−íng dÉn : So s¸nh cÊu t¹o nguyªn tö cña C víi Si tõ ®ã suy ra tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö N trung t©m → XÐt xem nguyªn tö N nµo cßn ®«i e tù do → so s¸nh ®−îc tÝnh baz¬ cña hai chÊt Lêi gi¶i ♣ N(CH3)3 cã cÊu tróc th¸p, N ë tr¹ng th¸i lai hãa sp3, mét obitan sp3 chøa cÆp e tù do cã kh¶ n¨ng nhËn H+ nªn N(CH3)3 cã tÝnh baz¬. * N(SiH3)3 cã obitan d cßn trèng ë Si víi n¨ng l−îng kh«ng qu¸ cao cã thÓ xen phñ víi obitan p ®Çy cña N t¹o ra liªn kÕt kÐp kiÓu p – d → N ë tr¹ng th¸i lai hãa sp2, ph©n tö cã cÊu tróc ph¼ng.

MÆt kh¸c, do cã sù chuyÓn dÞch e tõ Nit¬ sang Si mµ ph©n tö hÇu nh− kh«ng cßn tÝnh baz¬. * Gãc liªn kÕt N(CH3)3 lµ gãc tø diÖn = 104,50 < gãc liªn kÕt N(SiH3)3 = 1200. * NhËn xÐt : cã thÓ thªm yªu cÇu : so s¸nh gãc liªn kÕt trong 2 ph©n tö, ®é bÒn cña c¸c chÊt, ®é ph©n cùc cña ph©n tö

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

< FOF

→ lùc ®Èy yÕu h¬n → gãc liªn kÕt nhá h¬n → ClSCl = 1030 ; = 1050 ; ClOCl = 1110.

FOF VËy ClSCl

23

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TP

100 = 16,7 → phi kim duy nhÊt thuéc chu kú nhá cã 6

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

sè Z > 16,7 lµ Clo (Z = 17) thuéc ph©n nhãm VIIA. Cl a) NÕu A lµ XY5 ta cã 17 + 5Y = 100 → Y = 16,6 (lo¹i) X + 5×17 = 100 → X = 15 ∼ Photpho (Z = 15) Cl C«ng thøc ph©n tö lµ PCl5.

P Cl b) NÕu A lµ X2Y4 ta cã 2× 17 + 4Y = 100 → Y = 16,5 (lo¹i) Cl 2X + 4× 17 = 100 → X = 16 ∼ L−u huúnh (Z = 16) Do hîp chÊt S2Cl4 kh«ng cã trong thùc tÕ (do kh¶ n¨ng t¹o liªn kÕt) Cl nªn c«ng thøc ph©n tö ®óng cña A lµ PCl5.

PCl5 cã cÊu tróc l−ìng chãp tam gi¸c. Nguyªn tö P ë t©m cña tam gi¸c ®Òu ®¸y l−ìng th¸p vµ cã lai ho¸ sp3d.

Liªn kÕt gi÷a P vµ Cl lµ liªn kÕt céng ho¸ trÞ gi÷a c¸c obitan lai ho¸ sp3d cña phèt pho víi obitan p cña nguyªn tö Cl (liªn kÕt σ) * NhËn xÐt : Bµi tËp nµy yªu cÇu HS cã kiÕn thøc ch¾c ch¾n phÇn cÊu t¹o nguyªn tö vµ b¶ng TH kÕt hîp víi c¸c kiÕn thøc vÒ lai ho¸ Bµi 16. V× sao n−íc ®¸ l¹i nhÑ h¬n n−íc láng?

H−íng dÉn : X¸c ®Þnh vÒ m¹ng tinh thÓ cña n−íc ®¸ ®−îc h×nh thµnh nh− thÕ nµo, lo¹i liªn kÕt trong tinh thÓ n−íc ®¸ so víi n−íc láng tõ ®ã so s¸nh thÓ tÝch cña cïng mét l−îng n−íc ®¸ → khèi l−îng riªng Lêi gi¶i : Do cã liªn kÕt cÇu Hidro nªn n−íc ®¸ cã cÊu tróc ®Æc biÖt

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

§iÖn tÝch h¹t nh©n trung b×nh cña X,Y =

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Bµi 15. Hîp chÊt A cã tæng sè electron trong ph©n tö = 100. A ®−îc t¹o thµnh tõ 2 phi kim thuéc c¸c chu k× nhá vµ thuéc 2 nhãm kh¸c nhau. X¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tö cña A, biÕt r»ng tæng sè nguyªn tö c¸c nguyªn tè trong A lµ 6. M« t¶ cÊu t¹o ph©n tö A (h×nh d¹ng, kiÓu liªn kÕt).

H−íng dÉn : Dùa vµo Khèi l−îng nguyªn tö trung b×nh, tÝnh chÊt cña 1 nguyªn tè lµ phi kim, chu k× nã tån t¹i → nguyªn tè cÇn t×m. KÕt hîp víi tæng sè nguyªn tö trong ph©n tö , klg ph©n tö → nguyªn tè cßn l¹i X¸c ®Þnh tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m → h×nh d¹ng ph©n tö Lêi gi¶i Gäi 2 phi kim trong A lµ X vµ Y → A cã d¹ng XY5 hoÆc X2Y4 (kh«ng lµ X3Y3 v× sÏ cïng ph©n nhãm).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

(c¸c nguyªn tö oxi n»m ë t©m vµ 4 ®Ønh cña 1 tø diÖn ®Òu).

Mçi ngtö H liªn kÕt víi chÝnh 1 nguyªn tö oxi vµ liªn kÕt cÇu hidro víi 1 nguyªn tö oxi kh¸c. CÊu tróc nµy xèp nªn tØ khèi nhá. Khi tan thµnh n−íc láng, cÊu tróc nµy bÞ ph¸ vì nªn thÓ tÝch gi¶m ⇒ tØ khèi t¨ng lªn. * NhËn xÐt : bµi tËp nµy cã liªn quan ®Õn liªn kÕt H, cÊu t¹o tinh thÓ ph©n tö. Cã thÓ yªu cÇu HS gi¶i thÝch mét sè c¸c hiÖn t−îng thùc tÕ: t¹i sao cho n−íc ®¸ vµo n−íc th× n−íc ®¸ l¹i næi; ë nh÷ng vïng cùc n−íc ®ãng b¨ng rÊt dµy nh−ng t¹i sao c¸ vÉn sèng ®−îc? T¹i sao ë nh÷ng sø l¹nh, khi mïa ®«ng ®Õn ®éng c«t« th−êng hay chÕt m¸y hoÆc c¸c èng dÉn n−íc m¸y cã thÓ bÞ nøt.

Bµi 17. Momen l−ìng cùc cña liªn kÕt C− Cl b»ng 1,6D. Triclo- benzen C6H3Cl3 cã momen l−ìng cùc = 0. H~y chØ râ cÊu t¹o cña ®ång ph©n nµy? Nªu cÊu t¹o cña ®ång ph©n C6H3Cl3 cã momen l−ìng cùc lín nhÊt vµ tÝnh momen ®ã.

H−íng dÉn : Ph©n tö cã momen l−ìng cùc b»ng 0 th× ph©n tö ph¶i cã tÝnh ®èi xøng cao nhÊt 24

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

Cl www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

Cl

Cl

Ó

A

10 00

Cl

Í-

H

Al

Cl

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Ph©n tö cã momen l−ìng cùc cao nhÊt cã tÝnh ®èi xøng thÊp nhÊt Lêi gi¶i : Momen l−ìng cùc cña mét ph©n tö lµ tæng vectcña c¸c momen l−ìng cùc cña c¸c obital ph©n tö kh¸c nhau. C¸c MO ph¶i xÐt ë ®©y lµ c¸c MO cña c¸c liªn kÕt C−Cl. Do tÝnh ®èi xøng, ®ång ph©n cã momen l−ìng cùc = 0 lµ 1,3,5-triclo- benzen. §ång ph©n cã momen l−ìng cùc lín nhÊt lµ 1,2,3-triclo benzen. Momen l−ìng cùc nµy µ = 3,2D NhËn xÐt: Bµi tËp nµy yªu cÇu HS suy luËn ë møc tæng qu¸t h¬n. Cã thÓ më réng bµi to¸n thµnh so s¸nh momen l−ìng cùc cña c¸c ®ång ph©n cña triclobenzen, tõ ®ã so s¸nh nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i cña c¸c ®ång ph©n nµy Bµi 18. Axit Flohydric lµ mét axit yÕu nhÊt trong c¸c axit HX nh−ng l¹i t¹o ®−îc muèi axit cßn c¸c axit kh¸c th× kh«ng cã kh¶ n¨ng nµy ?

H−íng dÉn : HS cã thÓ vËn dông liªn kÕt H ®Ó gi¶i thÝch sù kh¸c biÖt vÒ tÝnh chÊt cña axit flohi®ric víi c¸c axit kh¸c Lêi gi¶i : Mét phÇn v× n¨ng l−îng liªn kÕt H ৄ F rÊt lín, mét phÇn v× khi tan trong n−íc ion F ¯ t−¬ng t¸c víi ph©n tö HF t¹o ra ion phøc HF2¯ . Do 1 phÇn ph©n tö HF liªn kÕt t¹o ra HF2¯ nªn hµm l−îng t−¬ng ®èi cña ion H3O+ kh«ng lín ⇒ HF cã tÝnh axit yÕu. §ång thêi dung dÞch HF cã c¸c ion d¹ng HF2¯, H2F3¯, H3F4¯…khi trung hßa t¹o ra c¸c muèi axit nh− KHF2, KH2F3 … * NhËn xÐt:HS cã thÓ vËn dông bµi tËp nµy ®Ó gi¶i thÝch vÒ nhiÖt ®é s«i vµ nhiÖt ®é nãng ch¶y cña HF so víi c¸c HX kh¸c Bµi19. Bo vµ Nh«m lµ hai nguyªn tè kÒ nhau ë ph©n nhãm IIIA. t¹i sao cã ph©n tö Al2Cl6 nh−ng kh«ng cã ph©n tö B2Cl6 ?

H−íng dÉn : Dùa vµo kÝch th−íc nguyªn tö cña Al so víi Cl vµ B so víi clo ®Ó gi¶i thÝch vÒ sù t¹o liªn kÕt bÒn hay kÐm bÒn cña s¶n phÈm ®ime

Al Cl

Cl

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Lêi gi¶i : §Ó cã ®−îc c¬ cÊu bÒn v÷ng h¬n ë tr¹ng th¸i kh«ng n−íc, AlCl3 cã khuynh h−íng dime ho¸. Do hiÖu øng lËp thÓ mµ ph©n tö BCl3 kh«ng cã khuynh h−íng nµy.V× kÝch th−íc cña nguyªn tö B qu¸ nhá nªn sù cã mÆt cña 4 nguyªn tö Clo cã thÓ tÝch t−¬ng ®èi lín, quanh nã sÏ g©y ra t−¬ng t¸c ®Èy nhau lín lµm cho ph©n tö kh«ng bÒn v÷ng. ®ång thêi Al cã kÝch th−íc nguyªn tö xÊp xØ clo do ®ã cã thÓ t¹o liªn kÕt cho nhËn gi÷a c¸c ®«i e ch−a liªn kÕt cña clo víi AO p cßn trèng cña Al NhËn xÐt : Bµi tËp nµy yªu cÇu HS ph¶i cã kiÕn thøc ch¾c ch¾n vµ suy luËn s©u vÒ cÊu t¹o nguyªn tö vµ liªn kÕt ho¸ häc Bµi 20. Cã 3 hidrocacbon: C2H6 ; C2H4 ; C2H2 . Ng−êi ta ghi ®−îc c¸c sè liÖu sau: - VÒ gãc ho¸ trÞ (gãc liªn kÕt) : 1200 ; 1800 ; 1090 .

- VÒ ®é dµi liªn kÕt: 1,05 Å ; 1,07 Å ; 1,09 Å ; 1,200 Å ; 1,340 Å ; 1,540 Å.

- §é ©m ®iÖn cña nguyªn tö cacbon : 2,5 ; 2,69 ; 2,75 .

H~y ®iÒn c¸c gi¸ trÞ phï hîp víi tõng hidrocacbon theo b¶ng sau: 25

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hidrocacbon

KiÓu lai ho¸

Gãc ho¸ trÞ

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

§é ©m ®iÖn cña nguyªn tö cacbon

§é dµi liªn

§é dµi liªn

0

0

kÕt C-C ( A )

kÕt C-H ( A )

N

CH3-CH3

Ơ

CH2 = CH2

N

H

CH≡CH

Gãc ho¸ trÞ

§é ©m ®iÖn cña nguyªn tö cacbon

§é dµi liªn

§é dµi liªn

CH3-CH3

sp3

1090

2,5

1,540

CH2 = CH2

sp2

1200

2,69

1,340

1,07

CH≡CH

sp

1800

2,75

1,200

1,05

TP

KiÓu lai ho¸

0

0

kÕt C-H ( A ) 1,09

H Ư

N

G

Đ

ẠO

kÕt C-C ( A )

TR ẦN

• NhËn xÐt : HS qua bµi nµy sÏ n¾m ®−îc mèi quan hÖ gi÷a tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m víi ®é ©m ®iÖn cña nã, ®é dµi liªn kÕt, gãc liªn kÕt víi c¸c nguyªn tö kh¸c

Ó

A

10 00

B

• Cã thÓ kÕt hîp bµi tËp nµy víi yªu cÇu gi¶i thÝch thªm vÒ tÝnh chÊt cña H linh ®éng trong c¸c ankin - 1 Bµi 21. ViÕt cÊu tróc Lewis cña NO2 vµ nªu d¹ng h×nh häc cña nã. Dù ®o¸n d¹ng h×nh häc cña ion NO2- vµ ion NO2+. So s¸nh h×nh d¹ng cña 2 ion víi NO2.

H−íng dÉn : Dùa vµo qui t¾c b¸t tö ®Ó viÕt CT Lewis cña NO2 , NO2+, NO2- tõ ®ã suy ra tr¹ng th¸i lai hãa cña nguyªn tö N → d¹ng h×nh häc cña c¸c ph©n tö vµ ion ®ã Lêi gi¶i : CÊu tróc Lewis vµ d¹ng h×nh häc:

Í-

N

O

-L

O

H

NO2

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Lêi gi¶i : Hidrocacbon

.Q

U Y

H−íng dÉn : Tr¹ng th¸i lai ho¸ cµng nhá → §é ©m ®iÖn cµng lín → §é dµi liªn kÕt cµng nhá

TO

N

ÀN

O

1320

O

O

NO2+ + N + N

NO2 O

O

O

N

O O

O

N

1150

O

D

IỄ N

Đ

* Trong NO2 vµ NO −2 ®Òu cã N ë tr¹ng th¸i lai ho¸ sp2, nªn cã cÊu tróc d¹ng gãc.

NO2 chØ cã 1e ch−a liªn kÕt nªn lùc ®Èy c¸c cÆp e liªn kÕt yÕu h¬n NO −2 cã cÆp e ch−a liªn kÕt → gãc liªn kÕt NON cña NO2 > gãc liªn kÕt NON cña NO −2 .

• Nguyªn tö N trong NO +2 ë tr¹ng th¸i lai ho¸ sp vµ kh«ng cßn e tù do nªn hai liªn kÕt σ cã khuynh h−íng t¹o gãc 1800 ®Ó gi¶m thiÓu lùc ®Èy gi÷a c¸c ®«i e liªn kÕt dÉn ®Õn h×nh häc tuyÕn tÝnh(1800).

26

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Đ

G

N

H Ư

N

TR ẦN

F

F

H

F

H

Ó

A

10 00

B

H

-L

Í-

H

- NH3 cã t0s«i > t0s«i cña NF3 do NH3 cã liªn kÕt H liªn ph©n tö.

- Trong NF3 ®«i e kh«ng liªn kÕt t¹o momen l−ìng cùc theo chiÒu ng−îc l¹i víi chiÒu momen l−ìng cùc chung cña c¸c liªn kÕt N−F (do ®é ©m ®iÖn cña F > N) ⇒ c¸c momen l−ìng cùc triÖt tiªu nhau nªn µ nhá ≈ 0.Cßn trong NH3 momen l−ìng cùc cña ®«i e kh«ng liªn kÕt cïng h−íng víi momen l−ìng cùc chung cña c¸c liªn kÕt N−H (do ®é ©m ®iÖn cña N > H).

NhËn xÐt : Bµi tËp nµy tæng hîp nhiÒu yªu cÇu vÒ cÊu t¹o nguyªn tö , liªn kÕt ho¸ häc. Còng cã thÓ ®¶o ®Ò bµi nµy thµnh so s¸nh nhiÖt ®é s«i vµ nhiÖt ®é nãng ch¶y, tÝnh baz¬ cña NH3 vµ NF3.

Häc sinh sÏ ph¶i suy luËn nhiÒu h¬n, bµi tËp sÏ trë nªn khã h¬n víi HS Bµi 24. T¹i sao cã c¸c ph©n tö BF3, BCl3, BBr3 nh−ng kh«ng cã ph©n tö BH3?

H−íng dÉn: dùa vµo kh¶ n¨ng t¹o thµnh liªn kÕt cho –nhËn gi÷a phèi tö vµ nguyªn tö trung t©m Lêi gi¶i : ♣ Sù cã mÆt cña liªn kÕt π trong c¸c ph©n tö BF3, BCl3… lµm cho c¸c líp vá ho¸ trÞ cña nguyªn tö B lÉn nguyªn tö halogen ®¹t quy t¾c b¸t tö(bÒn v÷ng). Kh«ng cã ®−îc liªn kÕt π ë BH3, quanh B chØ cã 6e ë líp vá ngoµi cïng nªn ph©n tö BH3 kh«ng bÒn v÷ng vµ cã khuynh h−íng dime ho¸ ®Ó cã cÊu tróc bÒn v÷ng.( Sù cã mÆt 2 liªn kÕt 3 t©m xuÊt hiÖn sù xen phñ cña 2 obital

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

* NhËn xÐt : Bµi tËp nµy gióp häc sinh cñng cè kiÕn thøc vÒ d¹ng h×nh häc, tr¹ng th¸i lai ho¸ cña c¸c nguyªn tö khi nã tån t¹i trong c¸c ph©n tö vµ ion kh¸c nhau Bµi 22. N¨ng l−îng liªn kÕt cña BF3 = 646 kJ/mol cßn cña NF3 chØ = 280 kJ/mol. Gi¶i thÝch sù kh¸c biÖt vÒ n¨ng l−îng liªn kÕt nµy.

H−íng dÉn : dùa vµo tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m vµ kh¶ n¨ng t¹o liªn kÕt cña nguyªn tö trung t©m víi c¸c phèi tö Lêi gi¶i : NF3 cã N lai hãa sp3 (d¹ng th¸p),cßn BF3 cã B lai hãa sp2 trong ®ã cã mét phÇn liªn kÕt π cho t¹o bëi xen phñ AO p ch−a liªn kÕt cña F víi AO p cßn trèng cña B ⇒ liªn kÕt B−F bÒn h¬n nªn n¨ng l−îng liªn kÕt cña BF3 lín h¬n so víi cña NF3.

NhËn xÐt : bµi tËp nµy cÇn HS ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m vµ mét lo¹i liªn kÕt phèi trÝ gi÷a nguyªn tö trung t©m vµ phèi tö. Do ®ã HS ph¶i cã t− duy s©u vÒ cÊu t¹o nguyªn tö vµ liªn kÕt ho¸ häc Bµi 23. §iÓm s«i cña NF3 = −1290C cßn cña NH3 = −330C. Amoniac t¸c dông nh− mét baz¬ Lewis cßn NF3 th× kh«ng. Momen l−ìng cùc cña NH3= 1,46D lín h¬n nhiÒu so víi momen l−ìng cùc cña NF3 = 0,24D mÆc dï ®é ©m ®iÖn cña F lín h¬n nhiÒu so víi H. H~y gi¶i thÝch.

H−íng dÉn : Dùa vµo tr¹ng th¸i lai ho¸, momen l−ìng cùc cña ph©n tö, liªn kÕt H ®Ó gi¶i thÝch c¸c sù kh¸c biÖt ®ã Lêi gi¶i : - §é ©m ®iÖn lín cña F lµm gi¶m mËt ®é e trªn N vµ gi¶m tÝnh baz¬ cña N trong NF3.

27

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Al Cl

Cl

ẠO

Đ

G

Cl

Cl

Cl

N

Al

Cl

H Ư

Cl

Cl

Al Cl

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

* KiÓu lai ho¸ cña nguyªn tö nh«m : Trong AlCl3 lµ sp2 v× Al cã 3 cÆp electron ho¸ trÞ; Trong Al2Cl6 lµ sp3 v× Al cã 4 cÆp electron ho¸ trÞ.

AlCl3 cã 3 liªn kÕt céng ho¸ trÞ cã cùc gi÷a nguyªn tö Al víi 3 nguyªn tö Cl. Al2Cl6: Mçi nguyªn tö Al t¹o 3 liªn kÕt céng ho¸ trÞ víi 3 nguyªn tö Cl vµ 1 liªn kÕt cho nhËn víi 1 nguyªn tö Cl (Al: nhËn; Cl: cho).

Cl Trong 6 nguyªn tö Cl cã 2 nguyªn tö Cl cã 2 liªn kÕt, 1 liªn kÕt céng ho¸ 0 0 trÞ th«ng th−êng vµ liªn kÕt cho nhËn.

120 120 * CÊu tróc h×nh häc: Al Ph©n tö AlCl3: nguyªn tö Al lai ho¸ kiÓu sp2 nªn ph©n tö cã cÊu tróc tam Cl Cl gi¸c ph¼ng, ®Òu, nguyªn tö Al ë t©m cßn 3 nguyªn tö Cl ë 3 ®Ønh cña tam 1200 O gi¸c.

Ph©n tö Al2Cl6: cÊu tróc 2 tø diÖn ghÐp víi nhau. Mçi nguyªn tö O Al O lµ t©m cña mét tø diÖn, mçi nguyªn tö Cl lµ ®Ønh cña tø diÖn. Cã 2 nguyªn tö Cl lµ ®Ønh chung cña 2 tø diÖn. (•∼ Al; O ∼ Cl) O Bµi26. Ph©n tö HF vµ ph©n tö H2O cã momen l−ìng cùc, ph©n tö O khèi gÇn b»ng nhau (HF =1,91 D, H2O = 1,84 D, MHF = 20, O M H O = 18); nh−ng nhiÖt ®é nãng ch¶y cña hi®roflorua lµ – 830C thÊp h¬n nhiÒu so víi nhiÖt ®é nãng ch¶y cña n−íc ®¸ lµ 00C, h~y gi¶i thÝch v× sao?

H−íng dÉn : dùa vµo liªn kÕt H gi÷a c¸c ph©n tö n−íc víi nhau vµ HF víi nhau ®Ó gi¶i thÝch Lêi gi¶i

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

lai hãa sp2 cña nguyªn tö B vµ obital 1s cña H lµm cho c¸c nguyªn tö B ®Òu bso hßa phèi trÝ vµ cã c¬ cÊu bÒn v÷ng) * NhËn xÐt: ®©y lµ bµi tËp khã ®èi víi HS. ®Ó gi¶i thÝch ®−îc tÝnh bÒn cña BH3 ë d¹ng ®ime ph¶i vËn dông 1 lo¹i liªn kÕt 3 t©m mµ HS Ýt gÆp. KiÕn thøc nµy t−¬ng ®èi trõu t−îng vµ khã gi¶i thÝch cho HS Bµi 25. Nh«m clorua khi hoµ tan vµo mét sè dung m«i hoÆc khi bay h¬i ë nhiÖt ®é kh«ng qu¸ cao th× tån t¹i ë d¹ng ®ime (Al2Cl6). ë nhiÖt ®é cao (7000C) ®ime bÞ ph©n li thµnh monome (AlCl3).

ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o Lewis cña ph©n tö ®ime vµ monome; Cho biÕt kiÓu lai ho¸ cña nguyªn tö nh«m, kiÓu liªn kÕt trong mçi ph©n tö ; M« t¶ cÊu tróc h×nh häc cña c¸c ph©n tö ®ã.

H−íng dÉn : t−¬ng tù bµi 19 Lêi gi¶i ♣ * Nh«m cã 2 sè phèi trÝ ®Æc tr−ng lµ 4 vµ 6. Phï hîp víi quy t¾c b¸t tö, cÊu t¹o Lewis cña ph©n tö ®i me vµ monome: Monome ; §ime

D

IỄ N

Đ

2

♣* Ph©n tö

H-F

M = 20 µ = 1,91 Debye

; Ph©n tö H-O-H

M = 18 µ = 1,84 Debye

28

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

cã thÓ t¹o liªn kÕt hi®ro – H…F – cã thÓ t¹o liªn kÕt hi®ro – H…O – * NhiÖt ®é nãng ch¶y cña c¸c chÊt r¾n víi c¸c m¹ng l−íi ph©n tö (nót l−íi lµ c¸c ph©n tö) phô thuéc vµo c¸c yÕu tè: - Khèi l−îng ph©n tö cµng lín th× nhiÖt ®é nãng ch¶y cµng cao.

- Lùc hót gi÷a c¸c ph©n tö cµng m¹nh th× nhiÖt ®é nãng ch¶y cµng cao. Lùc hót gi÷a c¸c ph©n tö gåm: lùc liªn kÕt hi®ro, lùc liªn kÕt van der Waals . *NhËn xÐt: HF vµ H2O cã mo men l−ìng cùc xÊp xØ nhau, ph©n tö khèi gÇn b»ng nhau vµ ®Òu cã liªn kÕt hi®ro kh¸ bÒn, ®¸ng lÏ hai chÊt r¾n ®ã ph¶i cã nhiÖt ®é nãng ch¶y xÊp xØ nhau, HF cã nhiÖt ®é nãng ch¶y ph¶i cao h¬n cña n−íc (v× HF mo men l−ìng cùc lín h¬n, ph©n tö khèi lín h¬n, liªn kÕt hi®ro bÒn h¬n). Tuy nhiªn, thùc tÕ cho thÊy Tnc (H2O) = 00C > Tnc(HF) = – 830C. * Gi¶i thÝch: Mçi ph©n tö H-F chØ t¹o ®−îc 2 liªn kÕt hi®ro víi 2 ph©n tö HF kh¸c ë hai bªn H-F…H-F…H-F. Trong HF r¾n c¸c ph©n tö H-F liªn kÕt víi nhau nhê liªn kÕt hi®ro t¹o thµnh chuçi mét chiÒu, gi÷a c¸c chuçi ®ã liªn kÕt víi nhau b»ng lùc van der Waals yÕu. V× vËy khi ®un nãng ®Õn nhiÖt ®é kh«ng cao l¾m th× lùc van der Waals gi÷a c¸c chuçi ®s bÞ ph¸ vì, ®ång thêi mét phÇn liªn kÕt hi®ro còng bÞ ph¸ vì nªn x¶y ra hiÖn t−îng nãng ch¶y.

Mçi ph©n tö H-O-H cã thÓ t¹o ®−îc 4 liªn kÕt hi®ro víi 4 ph©n tö H2O kh¸c n»m ë 4 ®Ønh cña tø diÖn. Trong n−íc ®¸ mçi ph©n tö H2O liªn kÕt víi 4 ph©n tö H2O kh¸c t¹o thµnh m¹ng l−íi kh«ng gian 3 chiÒu. Muèn lµm nãng ch¶y n−íc ®¸ cÇn ph¶i ph¸ vì m¹ng l−íi kh«ng gian 3 chiÒu víi sè l−îng liªn kÕt hi®ro nhiÒu h¬n so víi ë HF r¾n do ®ã ®ßi hëi nhiÖt ®é cao h¬n.

Bµi 27: Khi nghiªn cøu cÊu tróc cña PCl5(r), PBr5(r) ë tr¹ng th¸i tinh thÓ b»ng tia X ng−êi ta thÊy: a) PCl5 gåm c¸c ion [PCl4]+; [PCl6]– ph©n bè trong tinh thÓ. b) PBr5 gåm c¸c ion [PBr4]+; Br– .

H~y cho biÕt cÊu tróc kh«ng gian cña c¸c phÇn tö vµ gi¶i thÝch t¹i sao cã sù kh¸c nhau trªn? ♣ a) Nguyªn tö P trong PCl5 vµ PBr5 ®Òu ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch, lai hãa sp3d → ph©n tö cã cÊu gi÷a c¸c tróc l−ìng th¸p tam gi¸c (hai liªn kÕt trôc dµi h¬n c¸c liªn kÕt xÝch ®¹o vµ c¸c gãc ClPCl gi÷a clo ë trôc vµ clo ë xÝch ®¹o = 900). nguyªn tö cña mÆt ph¼ng = 1200, cßn c¸c gãc ClPCl Nguyªn tö P trong [PCl6] – ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch (lai ho¸ sp3d2) → cã cÊu tróc b¸t diÖn(c¸c gãc ®Òu = 900) ClPCl b) Kh«ng cã qu¸ tr×nh PBr5 + Br– → PBr 6− do yÕu tè lËp thÓ. PCl 4+cã P ë tr¹ng th¸i lai hãa

D

IỄ N

Đ

ÀN

= 900. sp3 vµ cã cÊu tróc tø diÖn, gãc ClPCl Bµi 29. Dïng cÊu tróc cña ion SO32– ®Ó gi¶i thÝch kh¶ n¨ng ph¶n øng: 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4. vµ Na2SO3 + S → Na2S2O3. ♣ Nguyªn tö trung t©m S ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch thø nhÊt (cã 4 e ®éc th©n) vµ lai hãa sp3, ph¸t sinh liªn kÕt π do sù xen phñ p – d → ion SO 32 − cã cÊu tróc th¸p. Sù cã mÆt obital sp3 hai electron ë nguyªn tö S trung t©m t¹o kh¶ n¨ng cho ion SO 32 − kÕt hîp ®−îc víi O vµ S ®Ó t¹o thµnh SO 24− vµ S2O 32 − .

29

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

N Cl

Ni

Pt Cl

Cl

TR ẦN

Cl Cl

Cl

Cl

Cl

2

G

2

Cl

H Ư

2

Cl

Đ

→ Lai hãa dsp2, cã h×nh vu«ng ph¼ng, nghÞch tõ.

Cl

Cl Pd

Cl

Cl

A

10 00

B

* Còng nh− PdCl42-, Pd(NH3)2Cl2 cã cÊu tróc vu«ng ph¼ng.Tuy nhiªn do hai phèi tö kh¸c nhau nªn cã 2 cÊu h×nh h×nh häc. §ã lµ mét kiÓu xÕp 2Cl trªn hai ®Ønh kÕ cËn cña h×nh vu«ng (®ång ph©n cis-), kiÓu thø hai xÕp c¸c cÆp phèi tö cïng lo¹i ë c¸c ®Ønh ®èi diÖn cña h×nh vu«ng (®ång ph©n trans-) NH3

H3N

vµ trans-

NH3

Cl Pd

Cl

Í-

Cl

H

Pd

Ó

Cl

cis-

NH3

-L

Bµi 32. B»ng thùc nghiÖm ng−êi ta ®~ x¸c ®Þnh ®−îc gi¸ trÞ momen l−ìng cùc cña ph©n tö H2S lµ 1,09D vµ cña liªn kÕt S – H lµ 2,61.10–30 C.m. H~y x¸c ®Þnh: . a) Gãc liªn kÕt HSH b) §é ion cña liªn kÕt S – H , biÕt r»ng ®é dµi liªn kÕt S – H lµ 1,33 Å. Cho 1D = 3,33. 10– 30 C.m. Gi¶ sö µ cña cÆp electron kh«ng chia cña S lµ kh«ng ®¸ng kÓ. ♣ a) Ph©n tö H2S cã cÊu tróc gãc nªn:

2 2 2 µ H S = µ SH + µ SH + 2 µ SH . µ SH cos α = 2 µ SH 2(1 + cos α) H

2

α α µ SH → µ H S = 2 µ SH cos . = 4 µ SH .cos2

2 2 µH S α

µH S α 1, 09.3, 33.10−30 S Suy ra cos = = = 1,39 → α = 920. −30 2 2, 61.10 2 µ SH µ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Bµi 30. Khuynh h−íng dime hãa AlX3 vµ MCl3 thay ®æi thÕ nµo khi chuyÓn tõ F ®Õn I vµ khi chuyÓn tõ Al ®Õn In. ♣ * Tõ F ®Õn I kÝch th−íc phèi tö t¨ng dÇn → yÕu tè lËp thÓ t¨ng dÇn nªn kh¶ n¨ng dime hãa gi¶m. * Tõ Al ®Õn In kÝch th−íc cña nguyªn tö trung t©m t¨ng → yÕu tè lËp thÓ gi¶m nªn kh¶ n¨ng dime ho¸ t¨ng.

Bµi 31. H~y vÏ râ rµng d¹ng h×nh häc cña 3 anion [NiCl4]2-,[PtCl6]2-,[PdCl4]2-vµ cÊu tróc cña ph©n tö Pd(NH3)2Cl2. Ghi ®óng kÝ hiÖu lËp thÓ vµ gi¶i thÝch. *Anion [NiCl4] 2-cã chøa Ni 2+ víi cÊu h×nh electron ngoµi cïng lµ 3d8 vµ sè phèi trÝ 4 nªn cã cÊu tróc: → Lai hãa sp3 → Tø diÖn, thuËn tõ.

24+ * Anion PtCl6 cã chøa Pt víi cÊu h×nh e ngßai cïng lµ 5d6 vµ sè phèi trÝ 6 nªn cã cÊu tróc → Lai hãa d2sp3,cã h×nh t¸m mÆt, nghÞch tõ. *Anion PdCl42-cã chøa Pd2+víi cÊu h×nh e ngoµi cïng lµ 4d8 vµ sè phèi trÝ 4 nªn cã cÊu tróc

D

IỄ N

Đ

2

2

2

2

µt / n b) §é ion cña liªn kÕt S – H = =

µl / t

2, 61.10 −30 . 100 = 12,3% 1, 33.10 −30.1, 6.10−19

SH

H

30

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Bµi 33. X¸c ®Þnh momen l−ìng cùc (D) µCl vµ µ NO trong c¸c dÉn xuÊt thÕ 2 lÇn cña nh©n benzen 2

µ

Cl

2

2

µ2 CH3

G

Đ

ẠO

TP

µ = µ1 2 + µ2 2 + 2 µ1 . µ2 cos θ hay µ = µ1 + µ2 + 2 µ1.µ2 .cosθ * Tr−êng hîp ph©n tö cã 2 nhãm thÕ nh− nhau ( µ 1= µ 2 ) th× ta cã : 2

θ θ µ = 2 µ1 2 (1 + cos θ ) = 4 µ1 2 cos hay µ = 2 µ1 cos π

2

VËy:

N

2

60 → µ NO2 = 3,8 D 3 2

π 120 - 1,3 – diclobenzen cã θ = 2 = 1200th× 1,5 = 2 µCl . cos → µCl = 1,5 D 3 2

= 600 th× 6,6 = 2 µ NO . cos

H Ư

- 1,2 – dinitrobenzen cã θ =

TR ẦN

2

3

10 00

2

B

* Tr−êng hîp ph©n tö cã 2 nhãm thÕ kh¸c nhau ( µ 1≠ µ 2 ) nh− p – nitroToluen th×:

θ = 1800 vµ µ NO vµ µCH cã h−íng ng−îc nhau, µ NO h−íng tõ trong ra ngoµi cßn µCH l¹i h−íng tõ ngoµi vµo trong.

2

3

Theo phÐp céng vect¬: µ ( p – nitroToluen) = µ NO 3

2

3

→ µCH = 3,8 – 4,4 = – 0,6 D

A

Hay 4,4 = 3,8 – µCH

Ó

– µCH .

3

H

(dÊu – chøng tá h−íng cña µCH )

Í-

3

-L

II.1..4.1. Liªn kÕt ion Bµi 1. M« t¶ sù chuyÓn dÞch electron tõ nguyªn tö liti sang nguyªn tö flo ®Ó t¹o thµnh hîp chÊt litiflorua theo ba c¸ch: a) Theo cÊu h×nh electron. b) Theo s¬ ®å obitan (c¸c « l−îng tö) c) Theo kÝ hiÖu Liuyt.

HD: a) Li [He]2s1 + F [He]2s22p5 → Li+ 1s2 + F- [He]2s22p6

+

Đ

b)

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

.Q

NO2 µ2 2

NO2 µ1

N

Cl

U Y

µ1 NO2

H

Ơ

N

sau: 1,2 – dinitrobenzen ( µ = 6,6 D); 1,3 – diclobenzen ( µ = 1,5 D); para – nitr«Toluen

( µ = 4,4 D); nitrobenzen ( µ = 4,2 D). ♣ Theo ph−¬ng ph¸p céng vÐct¬:

2s

2p

1s 2s

c) Li

2p

Li+

D

IỄ N

1s

+ F1s

+

F

Li

+

2s F

2p

1s 2s

2p

-

31

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

NaClO3

O

-

Na+

O

H Ư

O S

H

ẠO

Đ

Liªn kÕt ion gi÷a ion sunfit SO32- vµ 2 ion Na+

-

G

O

N

Liªn kÕt ion gi÷a ion Na+ vµ ion clorat ClO3-

O Cl O

Na2SO3

Na+

Liªn kÕt ion gi÷a Ca2+ vµ 2 ion OH-

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Bµi 4 a) N¨ng l−îng t¹o thµnh m¹ng l−íi ion (gäi t¾t lµ n¨ng l−îng m¹ng l−íi, kÝ hiÖu ∆Hml ) lµ g× ?

- N¨ng l−îng ph©n li m¹ng l−íi ion lµ g× ?

- Quan hÖ gi÷a hai ®¹i l−îng trªn ? b) Nh÷ng yÕu tè nµo ¶nh h−ëng ®Õn ∆Hml ? c) ∆Hml ¶nh h−ëng ®Õn nh÷ng tÝnh chÊt nµo cña c¸c tinh thÓ ion ?

Bµi 5:. 1)Dù ®o¸n xem hîp chÊt nµo sau ®©y cã nhiÖt ®é nãng ch¶y cao h¬n, hßa tan trong n−íc nhiÒu h¬n ? V× sao ? a) NaCl vµ RbCl b) CsCl vµ NaCl c) NaI hay LiF d) CsI hay CsBr 2) §ù ®o¸n xem nhiÖt ®é nãng ch¶y cña chÊt nµo sau ®©y cao h¬n: a) MgO vµ BaO b) NaCl vµ MgCl2 Z c .Z a HD: Trong tinh thÓ ion, n¨ng l−îng m¹ng l−íi tØ lÖ thuËn víi n¨ng l−îng tÜnh ®iÖn: ∆Hml ∼ E ∼ rc + ra (Zc, Za lµ ®iÖn tÝch cation vµ anion. rc, ra lµ b¸n kÝnh cña cation vµ anion). Nh− vËy n¨ng l−îng m¹ng l−íi tØ lÖ thuËn víi ®iÖn tÝch cña c¸c ion vµ tØ lÖ nghÞch víi b¸n kÝnh cña c¸c ion.

Z Mg 2+ = Z Ba2+ = 2 +   0 0 a) Z O = 2 −  ⇒ ∆H plMgO > ∆H plBaO ⇒ tnc MgO > tnc BaO ( 2852 C vµ 1920 C)  rMg 2+ < rBa2+  b) T−¬ng tù nh− vËy ta cã: tnc NaCl > tnc CsCl ; ts CsBr > tnc CsI ; tnc LiF > tnc NaI c) NÕu c¨n cø vµo c¸ch tÝnh ∆Hml cña MgCl2 vµ NaCl nh− trªn th× dù ®o¸n nhiÖt ®é nãng ch¶y cña MgCl2 ph¶i cao h¬n cña NaCl nh−ng thùc tÕ th× ng−îc l¹i. tncNaCl = 8000 C > tncMgCl2 = 7140 C . Së dÜ nh− vËy v× ∆Hml ngoµi phô thuéc vµo t−¬ng t¸c tÜnh ®iÖn cßn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè kh¸c nh− kiÓu m¹ng tinh thÓ, liªn kÕt ion cã thuÇn tóy kh«ng …mµ ta kh«ng xÐt ë ®©y.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Na+

O-H

-

U Y

Ca

2+

.Q

H-O

-

Liªn kÕt ion gi÷a Ca2+ vµ 2 ion Cl-

-

Cl

N

Ca(OH)2

Ca2+

TP

-

Cl

Ơ

O

Ca

CaCl2

N

Bµi 2:. M« t¶ sù t¹o thµnh ion Na+ vµ O2- tõ c¸c nguyªn tö theo s¬ ®å obitan vµ kÝ hiÖu Liuyt. X¸c ®Þnh c«ng thøc cña hîp chÊt ?

Bµi 3: M« t¶ kiÓu liªn kÕt trong c¸c hîp chÊt CaO, CaCl2, Ca(OH)2, NaClO3, Na2SO3.

2CaO Liªn kÕt ion gi÷a Ca2+ vµ O22+

III.1.4.2. Liªn kÕt céng hãa trÞ 32

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

Ơ

H

H

H

U Y

H

+

H

Bµi 1. ViÕt c«ng thøc electron (theo s¬ ®å Liuyt) cña c¸c ph©n tö vµ ion sau: a) Amoniac NH3 b) Foman®ehit H2CO c) Ion hipoclorit Ocld) Ion nitroni NO2+ - Dùa vµo quy t¾c nµo ®Ó viÕt nh÷ng c«ng thøc ®ã ?

HD: NH3 H2CO OclNO2+ H ..

O N O Cl O ..

N C O ..

N

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

O (c) ;

O

N

O

B

N

10 00

O

O

N

O

(d) ;

O

N

O

+

(f)

-L

Í-

H

Ó

A

B−íc 4: T×m c«ng thøc Liuyt ®óng +) T×m sè e cßn l¹i, kÝ hiÖu N5 lµ: N5 = N3 - N4 - NÕu N5 = 0: TÝnh ®iÖn tÝch h×nh thøc ë mçi nguyªn tö trong c«ng thøc võa viÕt ë b−íc 3.

- NÕu N5 ≠ 0: Dïng sè e nµy t¹o octet cho nguyªn tö trung t©m (viÖc nµy chØ thùc hiÖn khi nguyªn tö trung t©m lµ nguyªn tö cña nguyªn tè thuéc chu k× 3 trë ®i). +) Sau khi thùc hiÖn b−íc trªn, nÕu nguyªn tö trung t©m lµ nguyªn tö cña nguyªn tè chu k× 2 ch−a ®¹t ®−îc octet, ta ph¶i chuyÓn mét ®«i e riªng ë nguyªn tö ©m ®iÖn h¬n thµnh ®«i e liªn kÕt, sao cho cã ®−îc octet ®èi víi nguyªn tö trung t©m ®ã. §−îc c«ng thøc (d) +) TÝnh l¹i ®iÖn tÝch h×nh thøc cho mçi nguyªn tö trong c«ng thøc võa viÕt ë trªn (d) vµ kÕt luËn.

N5 = (12 -12)e = 0 ; §iÖn tÝch h×nh thøc O: 6 - 6 = 0 ; N : 5 - 4 = 1 VËy (f) lµ c«ng thøc Liuyt cÇn t×m cña NO2+.

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

§Ó viÕt s¬ ®å Liuyt cña c¸c ph©n tö vµ ion cã thÓ theo qui t¾c sau: B−íc 1: viÕt cÊu t¹o s¬ bé cña c«ng thøc ®ã. §Ó thùc hiÖn b−íc nµy cÇn dùa vµo hãa trÞ cña c¸c nguyªn tö vµ gi¶ thiÕt ban ®Çu chØ cã liªn kÕt ®¬n ®−îc h×nh thµnh. NÕu ch−a biÕt thøa tù liªn kÕt gi÷a c¸c nguyªn tö, h~y dïng gi¶ thiÕt ®Ó viÕt thø tù ®ã. O – N – O (a) B−íc 2: T×m tæng sè e hãa trÞ cña c¸c nguyªn tö, kÝ hiÖu lµ N1. NÕu lµ ion ©m th× mét ®iÖn tÝch ©m ®−îc céng thªm 1e vµo tæng trªn, cßn nÕu lµ ion d−¬c th× mét ®¬n vÞ ®iÖn tÝch trõ ®i 1e tõ tæng trªn.

O cã 6 electron hãa trÞ, N cã 5 electron hãa trÞ → N1 = (6.2 + 5 -1) e = 16 e B−íc 3: T×m c«ng thøc Liuyt (gÇn ®óng) +) T×m tæng sè e ®~ t¹o liªn kÕt trong c«ng thøc ®−a ra ë b−íc 1, ta kÝ hiÖu lµ N2. T×m sè e cßn l¹i, kÝ hiÖu N3 tõ N3 = N1 – N2 (b) +) LÊy sè e tõ N3 ®Ó t¹o octet cho nguyªn tö ©m ®iÖn nhÊt trong c«ng thøc s¬ bé (a). Tæng sè e t¹o octet ®−îc kÝ hiÖu lµ N4. ¸p dông NO2+ : Theo (a), N2 = 4e ; N3 = (16 – 4)e = 12e. Trong (a) O ©m ®iÖn h¬n N nªn t¹o octet cho O. HiÖn nay mçi O míi cã 2e; mçi O cÇn 6e n÷a míi cã octet. ë ®©y N4 = 6.2 = 12e (c) .

D

IỄ N

Đ

Bµi 2. ViÕt c«ng thøc cña c¸c ph©n tö vµ ion sau theo s¬ ®å Liuyt: a) Cl2, N2 b) H2S, SO2, SO3, H2O, CO, HCN + + c) NH4 , NO d) NO2-, NO3-, CO32-, SO32-, PO43-, SO42-, ClO2-, ClO3-, ClO4Bµi 3.XÐt liªn kÕt cacbon-oxi trong fomal®ehit H2CO vµ trong cacbon monoxit CO. - Trong ph©n tö nµo liªn kÕt cacbon-oxi ng¾n h¬n ?

- Trong ph©n tö nµo liªn kÕt cacbon-oxi bÒn h¬n ? V× sao ?

Bµi 4. So s¸nh liªn kÕt nit¬ - nitr¬ trong hi®razin H2NNH2 vµ trong khÝ c−êi N2O. - Trong ph©n tö nµo liªn kÕt nit¬ - nit¬ ng¾n h¬n ?

33

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

- Trong ph©n tö nµo liªn kÕt nit¬ - nit¬ bÒn h¬n ? V× sao ?

HD: Liªn kÕt nit¬-nit¬ trong hi®razin lµ liªn kÕt ®¬n, cßn liªn kÕt nit¬-nit¬ trong “khÝ c−êi” N2O lµ liªn kÕt ba nªn liªn kÕt nit¬-nit¬ trong ph©n tö hi®razin ng¾n h¬n vµ kÐm bÒn h¬n trong liªn kÕt nit¬-nit¬ N2O. Bµi 5. a) So s¸nh liªn kÕt σ vµ liªn kÕt π. b) T¹i sao n¨ng l−îng liªn kÕt ®«i C = C (614 kJ/mol) kh«ng líp gÊp ®«i n¨ng l−îng liªn kÕt ®¬n C – C (347 kJ/mol) vµ t¹i sao n¨ng l−îng liªn kÕt ba C ≡ C l¹i kh«ng lín gÊp ba ?

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

H

H

Í-

N

O

N

N

H

-L

H

hν

;

N

HD: Cl – Cl (k) → Cl (k) + Cl (k) ∆Hpl = 243 kJ/mol a) N¨ng l−îng tèi thiÓu photon cÇn ph¶i cã ®Ó ph¸ vì mét liªn kÕt Cl – Cl : ∆H pl 243.103 J E= = = 4, 04.10 −19 J 23 N 6, 02.10 - TÇn sè øng víi n¨ng l−îng trªn cña photon: E 4, 04.10 −19 J E = hν → ν = = = 6, 09.1014 s −1 −34 h 6, 63.10 J .s hν b) C – Cl (trong CCl2F2) → C + Cl ∆Hpl = 339 kJ/mol N¨ng l−îng tèi thiÓu photon cÇn cã ®Ó ph¸ hñy mét liªn kÕt C – Cl lµ: ∆H pl 339.103 J E= = = 5, 63.10−19 J 23 N 6, 02.10 B−íc sãng λ cña photon øng víi n¨ng l−îng trªn lµ:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Bµi 6. Dùa vµo c«ng thøc Liuyt vµ n¨ng l−îng liªn kÕt, h~y : a) TÝnh nhiÖt cña ph¶n øng ®èt ch¸y metan (CH4) ? b) TÝnh nhiÖt cña ph¶n øng clo hãa metan t¹o thµnh CHCl3 ?

Bµi 7. Dùa vµo n¨ng l−îng liªn kÕt, h~y tÝnh nhiÖt cña c¸c ph¶n øng sau: a) N2 (k) + 3H2 (k) → 2NH3 (k) b) C2H4 (k) + HBr (k) → C2H5Br (k) Bµi 8. B»ng c¸ch dïng mét luång photon víi b−íc sãng x¸c ®Þnh, c¸c nhµ b¸c häc cã thÓ ph©n li khi hi®ro io®ua (HI) thµnh c¸c nguyªn tö. Khi HI bÞ ph©n li, c¸c nguyªn tö H chuyÓn ®éng nhanh h¬n cßn c¸c nguyªn tö I t−¬ng ®èi nÆng nªn chuyÓn ®éng chËm h¬n. a) Hái b−íc sãng dµi nhÊt lµ bao nhiªu (tÝnh theo nm) ®Ó cã thÓ ph©n li ®−îc mét ph©n tö HI ? b) NÕu dïng mét photon cã b−íc sãng lµ 254 nm th× n¨ng l−îng d− (tÝnh theo J) lµ bao nhiªu so víi n¨ng l−îng cÇn thiÕt ®Ó ph©n li ? c) NÕu nguyªn tö H nhËn toµn bé n¨ng l−îng d− ®ã nh− lµ ®éng n¨ng th× tèc ®é cña nã lµ bao nhiªu (theo m/s).

Cho biÕt: - N¨ng l−îng ph©n li H-I lµ 295 kJ/mol - Khèi l−îng cña nguyªn tö H lµ 1,66.10-27 kg.

Bµi 9. C¸c nhµ hãa häc dïng lade ph¸t ra ¸nh s¸ng cã n¨ng l−îng x¸c ®Þnh ®Ó ph¸ vì liªn kÕt hãa häc. a) Hái mét photon ph¶i cã n¨ng l−îng tèi thiÓu vµ tÇn sè lµ bao nhiªu ®Ó ph©n li mét ph©n tö Cl2 ? b) Ng−êi ta cho r»ng giai ®o¹n ®Çu tiªn trong qu¸ tr×nh ph¸ hñy tÇng ozon trªn tÇng b×nh l−u do chÊt clorofloro cacbon (CCl2F2) c«ng nghiÖp g©y ra lµ sù ph©n li liªn kÕt C-Cl bëi ¸nh s¸ng.

Hái mét photon ph¶i cã b−íc sãng dµi nhÊt lµ bao nhiªu míi cã thÓ g©y ra sù ph©n li ®ã ?

Cho biÕt: - N¨ng l−îng ph©n li Cl – Cl lµ 243kJ/mol.

- N¨ng l−îng ph©n li C – Cl lµ 339 kJ/mol.

34

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

E = hν =

hc

λ

→λ =

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

hc (6, 63.10−34 J .s ).(3, 00.108 m.s −1 ) = = 3, 53.10−7 m = 353 nm E 5, 63.10 −19 J

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Bµi 10. a) Cã thÓ tån t¹i c¸c ph©n tö sau ®©y hay kh«ng ? Gi¶i thÝch ?

SF6, Cl7F, ClF3 b) Gi¶i thÝch v× sao trong d~y c¸c hîp chÊt HF, HCl, HBr, HI nhiÖt ®é s«i vµ nhiÖt ®é nãng ch¶y cña HF cao h¬n HCl vµ t¨ng dÇn theo thø tù HCl, HBr, HI. III.1.5. D¹ng h×nh häc cña ph©n tö : Bµi 1. a) Gãc liªn kÕt lµ g× ? b) Trong ph©n tö n−íc H2O, ®é dµi liªn kÕt O-H b»ng 0,96.10-10m vµ gãc HOH b»ng 104,50. TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai nguyªn tö H (theo nm) ?

Bµi 2. a) C¨n cø vµo nguyªn t¾c nµo ®Ó x¸c ®Þnh d¹ng h×nh häc cña c¸c ph©n tö vµ ion ®¬n gi¶n. b) Trªn thùc tÕ th−êng gÆp nh÷ng d¹ng nµo ? c) Dù ®o¸n d¹ng h×nh häc cña mét sè ph©n tö vµ ion sau: - BeCl2, CO2, CS2, HCN, C2H2.

- NH3, PH3, H3O+, PF3.

2- BF3, CH2O, NO3 , CO3 .

- H2O, SO2, SCl2, OF2 - CH4, NH4+, SO42-, PO43-. d) H~y nªu mét sè b−íc cÇn tiÕn hµnh ®Ó x¸c ®Þnh d¹ng h×nh häc cña c¸c ph©n tö trªn. e) NhËn xÐt vÒ mèi liªn hÖ gi÷a sè nhãm electron xung quanh nguyªn tö trung t©m vµ d¹ng h×nh häc cña c¸c ph©n tö nÕu trong phÇn c.

Bµi 3. Trong ph©n tö amoniac NH3, ®é dµi liªn kÕt l cña c¸c liªn kÕt N - H b»ng 100 pm. Gãc liªn kÕt HNH b»ng 1070. TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai nguyªn tö hi®ro (theo pm).

Bµi 4. a) Dïng thuyÕt obitan lai hãa, h~y gi¶i thÝch liªn kÕt hãa häc trong H2S, BeH2 vµ SO2. b) H~y cho biÕt d¹ng h×nh häc cña NH4+, PCl5, NH3, SF6 b»ng h×nh vÏ. X¸c ®Þnh tr¹ng th¸i lai hãa cña nguyªn tö trung t©m.

HD: a) + H2S : S ë tr¹ng th¸i lai hãa sp3, 1AO3s + 3AO3p → 4AOsp3 cã 6 electron trong ®ã hai AO sp3 cã 1 cÆp electron tù do cßn hai AO sp3 n÷a mçi mét AO cã 1 electron ®éc th©n che phñ víi obitan cña hai nguyªn tö H t¹o thµnh liªn kÕt σ. Hai cÆp electron kh«ng liªn kÕt ®Èy m¹nh h¬n hai cÆp electron liªn kÕt nªn lµ cho gãc hãa trÞ HSH gi¶m (<109028’). + BeH2 : Be ë tr¹ng th¸i lai hãa sp, 1AO2s + 1AO2pz→ 2AOsp cã 2 electron. Mçi AOsp cã 1 electron ®éc th©n xen phñ víi hai AO1s cña 2 nguyªn tö H t¹o thµnh hai liªn kÕt σ. Gãc HbeH = 1800. + SO2: S ë tr¹ng th¸i lai hãa sp2, 1AO3s + 2AO3p→ 3AOsp2. 2AOsp2 cña S cã mét electron ®éc th©n xen phñ víi hai AO2p cña hai nguyªn tö O t¹o thµnh hai liªn kÕt σ. Mét AO3p cña S xen phñ bªn víi 2AO2p cña hai nguyªn tö O t¹o thµnh liªn kÕt π gi¶i táa ®Òu trªn ba nguyªn tö. Gãc OSO ≈ 1200. b) + NH4+: N ë tr¹ng th¸i lai hãa sp3, ion NH4+ cã d¹ng h×nh tø diÖn ®Òu. + PCl5 cã d¹ng h×nh häc l−ìng th¸p tam gi¸c, P ë tr¹ng th¸i lai hãa sp3d. + NH3: N ë tr¹ng th¸i lai hãa sp3, ph©n tö cã d¹ng h×nh chãp ®¸y lµ mét tam gi¸c ®Òu (HHH). + SF6 cã d¹ng h×nh b¸t diÖn ®Òu, S ë tr¹ng th¸i lai hãa sp3d2 H F Cl + ..

F F Cl N

D

H

P H

H

Cl

N

Cl H

S H

F

F

H F

Cl

Bµi 5. H~y cho biÕt d¹ng h×nh häc ph©n tö cña SO2 vµ CO2. Tõ ®ã so s¸nh nhiÖt ®é s«i vµ ®é hßa tan trong n−íc cña chóng.

35

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

HD: C trong ph©n tö CO2 ë tr¹ng th¸i lai hãa s¶n phÈm nªn ph©n tö CO2 cã cÊu tróc th¼ng, gãc OCO = 1800. Do ®ã ph©n tö CO2 kh«ng ph©n cùc.

S trong ph©n tö SO2 ë tr¹ng th¸i lai hãa sp2 nªn trong ph©n tö SO2 cã gãc OSO = 1200. Do ®ã ph©n tö SO2 ph©n cùc.

V× ph©n tö SO2 ph©n cùc nªn cã nhiÖt ®é s«i cao h¬n ph©n tö CO2 kh«ng ph©n cùc. MÆt kh¸c n−íc lµ dung m«i ph©n cùc nªn SO2 dÔ hßa tan trong n−íc h¬n CO2 do ®ã ®é tan cña SO2 lín h¬n CO2.

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Bµi 6. So s¸nh vµ gi¶i thÝch: a) Gãc ONO trong c¸c ph©n tö NO2; KNO2; NO2Cl b) Gãc FBF, HNH, FNF trong c¸c ph©n tö BF3; NH3; NF3.

Bµi 7. Clotriflorua (ClF3) lµ t¸c nh©n flo hãa rÊt m¹nh ®−îc dïng ®Ó t¸ch urani ra khái c¸c s¶n phÈm kh¸c cã trong thanh nhiªn liÖu h¹t nh©n ®~ qua sö dông. a) ViÕt cÊu tróc chÊm Liuyt cña ClF3. b) Dùa trªn thuyÕt liªn kÕt hãa trÞ h~y vÏ c¸c d¹ng h×nh häc ph©n tö cã thÓ cã cña ClF3. c) M« t¶ râ d¹ng h×nh häc ph©n tö tån t¹i trong thùc tÕ cña ClF3, gi¶i thÝch v× sao nã tån t¹i ë d¹ng nµy. d) TÝnh dÉn ®iÖn cña ClF3 láng chØ h¬i thÊp h¬n n−íc. TÝnh chÊt nµy ®−îc gi¶i thÝch lµ do sù tù ion hãa cña ClF3 ®Ó t¹o ion ClF2+ vµ ClF4-. VÏ vµ m« t¶ cÊu tróc phï hîp t−¬ng øng cña hai ion nµy.

III.1.5.2. Sù lai hãa c¸c obitan Bµi 1. a) ThÕ nµo lµ sù lai hãa c¸c obitan nguyªn tö ? b) Cã mÊy kiÓu lai hãa ?

Bµi 2. Trong tr−êng hîp nµo th× x¶y ra sù lai hãa sp, sp2, sp3 ? Khi mét nguyªn tö lai hãa theo kiÓu sp, sp2, sp3 cßn bao nhiªu obitan p “thuÇn tuý” (tøc lµ kh«ng lai hãa) trong nguyªn tö ? Cã thÓ t¹o thµnh bao nhiªu liªn kÕt π ?

Bµi 3. M« t¶ sù t¹o thµnh c¸c ph©n tö sau theo thuyÕt lai hãa: BeF2, HCN, BCl3, H2CO, SiCl4, NH3, H2O, SCl2 Bµi 4. Cã nh÷ng kiÓu lai hãa nµo x¶y ra trong ph©n tö axit axetic CH3COOH ?

Bµi 5. a) Dïng thuyÕt obitan lai hãa, h~y gi¶i thÝch liªn kÕt hãa häc trong H2S, BeH2 vµ SO2.

Bµi 6 VÏ c«ng thøc Lióyt cña ph©n tö O3, biÕt gãc liªn kÕt kho¶ng 1190C vµ ®é dµi c¸c liªn kÕt nh− nhau.

Hái nguyªn tö oxi trung t©m thuéc lo¹i lai hãa g× ?

Bµi 7. a) M« t¶ d¹ng h×nh häc ph©n tö, tr¹ng th¸i lai hãa cña nguyªn tö nguyªn tè trung t©m trong c¸c ph©n tö: IF5, XeF4, Be(CH3)2. b) So s¸nh ®é lín gãc liªn kÕt cña c¸c ph©n tö sau ®©y. Gi¶i thÝch. PI3, PCl5, PBr3, PF3.

Bµi 8. Ngµy nay, ng−êi ta ®~ c« lËp ®−îc mét sè hîp chÊt cña c¸c nguyªn tè khÝ hiÕm nh− Kripton vµ Xenon. a) Dïng thuyÕt liªn kÕt hãa trÞ, dù ®o¸n h×nh häc ph©n tö cã thÓ cã cña XeF2 vµ XeF4. b) Sè oxi hãa cña Xe trong mçi hîp chÊt trªn lµ bao nhiªu ? Ta dù ®o¸n chóng ph¶n øng nh− mét chÊt oxi hãa hay chÊt khö ?

Bµi 9. Dùa vµo lÝ thuyÕt lai hãa c¸c obitan, h~y gi¶i thÝch sù t¹o thµnh c¸c ion vµ ph©n tö: [Co(NH3)6]3+ , [MnCl4]2- , [Pt(NH3)2Cl2].

III.1.6. Sù ph©n cùc liªn kÕt. Ph©n tö ph©n cùc vµ kh«ng ph©n cùc Bµi 1. Bé ©m ®iÖn cña C trong C2H6, C2H4, C2H2 t−¬ng øng b»ng 2,48; 2,75; 3,29.

H~y s¾p xÕp ba chÊt trªn theo thø tù gi¶m dÇn ®é ph©n cùc cña liªn kÕt C-H; lÊy vÝ dô ph¶n øng ho¸ häc ®Ó minh häa vµ dïng c¸c sè liÖu trªn ®Ó gi¶i thÝch sù s¾p xÕp ®ã.

Bµi 2. Trong mçi cÆp liªn kÕt nªu sau ®©y, h~y nªu râ liªn kÕt nµo ph©n cùc h¬n vµ dïng mòi tªn ®Ó chØ chiÒu cña sù ph©n cùc (tõ d−¬ng sang ©m) ë mçi liªn kÕt. a) C – O vµ C – N b) P – O vµ P – S c) P – H vµ P – N d) B – H vµ B – I HD: Dùa vµo hiÖu ®é ©m ®iÖn cña c¸c nguyªn tö t¹o thµnh liªn kÕt. HiÖu ®é ©m ®iÖn cµng lín th× ®é ph©n cùc cña liªn kÕt cµng lín.

36

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Trong liªn kÕt A – B ; gi¶ sö χA >χB th× ∆χ = χA - χB ; ∆χ cµng lín th× liªn kÕt A – B cµng ph©n cùc, theo chiÒu A←B Bµi 3. Ph©n tö sau ®©y lµ acrolein, mét chÊt ®Çu ®Ó ®iÒu chÕ mét sè chÊt plastic.

H

H

H

C

C

C

..

O ..

N

H

ẠO

Đ

G

N

H Ư

O

µtæng = 0

µtæng

H

H

TR ẦN

O

..

B

C

10 00

O

H

H

N

µtæng

H

F

F

F

µ=0 µ = 1,94 D µ = 1,5 D - Ph©n tö H2O cã liªn kÕt ph©n cùc nhÊt ∆χ = χO - χH = 3,5 – 2,1 = 1,4 - Ph©n tö kh«ng ph©n cùc CO2 ; Ph©n tö ph©n cùc : H2O, NH3, NF3

µ = 0,2D

µtæng

Í-

H

Ó

A

..

N

-L

Bµi 5. Ph©n tö nµo sau ®©y ph©n cùc ? Kh«ng ph©n cùc ? V× sao ? a) BF3 b) HBF3 c) CH4 d) CH3Cl e) CH2Cl2 f) CHCl3 g) CCl4 Bµi 6. ChÊt ®icloroetilen (c«ng thøc ph©n tö lµ C2H2Cl2) cã ba ®ång ph©n kÝ hiÖu lµ X, Y, Z. - ChÊt X kh«ng ph©n cùc, cßn chÊt Z ph©n cùc.

- ChÊt X vµ chÊt Z kÕt hîp víi hi®ro cho cïng s¶n phÈm.

C2H2Cl2 (X hoÆc Z) + H2 → ClCH2 – CH2Cl a) ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cña X, Y, Z. b) ChÊt Y cã momen l−ìng cùc kh«ng ?

Bµi 7. §init¬ ®iflo, lµ ph©n tö v« c¬ bÒn cã nèi ®«i N = N. ChÊt nµy tån t¹i d−íi hai d¹ng ®ång ph©n lµ cis vµ trans. a) Dù ®o¸n gãc liªn kÕt trong ph©n tö cña hai d¹ng ®ång ph©n trªn ? b) Dù ®o¸n xem d¹ng nµo ph©n cùc ? Kh«ng ph©n cùc ?

Bµi 8. Clo triflorua lµ mét trong nh÷ng chÊt ho¹t ®éng nhÊt ng−êi ta ®~ biÕt. Nã ph¶n øng m~nh liÖt víi nhiÒu chÊt ®−îc coi lµ tr¬ vµ ®−îc dïng chÕ t¹o bom ch¸y trong chiÕn tranh thÕ giíi thø II. Nã ®−îc ®iÒu chÕ b»ng c¸ch ®un nãng Cl2 vµ F2 trong thïng kÝn. a) ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng thÓ hiÖn ph¶n øng ®iÒu chÕ ClF3 tõ Cl2 vµ F2.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

a) Trong ph©n tö, nh÷ng liªn kÕt nµo ph©n cùc ? Nh÷ng liªn kÕt nµo kh«ng ph©n cùc ? b) Liªn kÕt nµo ph©n cùc nhÊt trong ph©n tö ?

HD: Dùa vµo hiÖu ®é ©m ®iÖn cña c¸c nguyªn tö t¹o thµnh liªn kÕt. HiÖu ®é ©m ®iÖn cµng lín th× ®é ph©n cùc cña liªn kÕt cµng lín.

Trong liªn kÕt A – B ; gi¶ sö χA >χB th× ∆χ = χA - χB ; ∆χ cµng lín th× liªn kÕt A – B cµng ph©n cùc, theo chiÒu A←B a) C¸c liªn kÕt C - H vµ C = O ph©n cùc; c¸c liªn kÕt C - C , C = C kh«ng ph©n cùc. b) liªn kÕt ph©n cùc nhÊt lµ liªn kÕt C = O. Bµi 4. Cho c¸c ph©n tö sau: a) CO2 b) H2O c) NH3 d) NF3 - Ph©n tö nµo cã liªn kÕt ph©n cùc nhÊt ?

- Ph©n tö nµo ph©n cùc ? Kh«ng ph©n cùc ? V× sao ?

HD: Dùa vµo hiÖu ®é ©m ®iÖn cña c¸c nguyªn tö t¹o thµnh liªn kÕt. HiÖu ®é ©m ®iÖn cµng lín th× ®é ph©n cùc cña liªn kÕt cµng lín.

Trong liªn kÕt A – B ; gi¶ sö χA >χB th× ∆χ = χA - χB ; ∆χ cµng lín th× liªn kÕt A – B cµng ph©n cùc, theo chiÒu A←B CO2 H2O NH3 NF3

37

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

b) NÕu trén 0,71g Cl2 víi 1,00g F2 th× thu ®−îc tèi ®a bao nhiªu gam ClF3 c) ViÕt c«ng thøc Liuyt cña ph©n tö ClF3. d) BiÕt r»ng ph©n tö ClF3 ph©n cùc, dù kiÕn h×nh d¹ng cña ph©n tö ?

HD: a) Cl2 (k) + 3F2 (k) → 2ClF3 (k) F 1, 00.185 b) L−îng CF3 ®iÒu chÕ ®−îc lµ = 1, 62 g 114 Cl c) C«ng thøc Liuyt cña ClF3 (h×nh bªn) cã d¹ng AX3E2

N

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

F

(a)

F

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

F

(a)

;

Cl

F

F

Cl

(b)

F

F

F

G

F

F

ẠO

Cl

F

H C

H

TR ẦN

H

H Ư

N

Bµi 9. Gi÷a cis ®icloroetilen vµ trans ®icloroetilen, chÊt nµo cã nhiÖt ®é s«i lín h¬n? V× sao ?

C

Cl

Cl

Cl

C

Cl C H

10 00

B

d¹ng cis (µ ≠ 0) d¹ng trans (µ = 0) Cis ®iclroetilen cã nhiÖt ®é s«i lín h¬n trans ®icloroetilen.

-L

Í-

H

Ó

A

Bµi 10. C¸c chÊt nµo sau ®©y cã liªn kÕt hi®ro ? a) C2H6 b) CH3OH c) CH3 – CO – NH2 NÕu chÊt nµo cã liªn kÕt hi®ro, vÏ liªn kÕt hi®ro gi÷a hai ph©n tö.

Bµi 11. Cã nh÷ng lùc t¸c dông nµo gi÷a c¸c ph©n tö trong mçi tr−êng hîp sau vµ s¾p xÕp c¸c t−¬ng t¸c ®ã theo chiÒu m¹nh dÇn. a) CH4 … CH4 (láng) b) H2O … CH3OH c) LiCl … H2O Bµi 12. C¸c chÊt sau ®©y chÊt nµo cã nhiÖt ®é s«i lín h¬n: a) CH3NH2 vµ CH3F b) PH3 vµ NH3 c) LiCl vµ HCl HD: a) CH3NH2 cã liªn kÕt N – H , nªn cã thÓ t¹o thµnh liªn kÕt H liªn ph©n tö. Cßn c¸c ph©n tö CH3F chØ cã t−¬ng t¸c l−ìng cùc - l−ìng cùc.

Do vËy nhiÖt ®é s«i cña CH3NH2 lín h¬n CH3F. b) NhiÖt ®é s«i cña NH3 cao h¬n PH3 do liªn kÕt N – H ph©n cùc m¹nh h¬n liªn kÕt P – H, v× vËy NH3 cã thÓ t¹o thµnh liªn kÕt hi®ro, cßn PH3 th× kh«ng. c) LiCl lµ hîp chÊt ion nªn cã nhiÖt ®é s«i cao h¬n HCl lµ hîp chÊt céng hãa trÞ.

Bµi 13. S¾p xÕp c¸c chÊt sau ®©y theo chiÒu t¨ng nhiÖt ®é s«i : H2S, H2O, CH4, H2, KBr Bµi 14. Cho c¸c sè liÖu cña NH3 vµ NF3 nh− sau: NH3 NF3

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Cl

F

TP

F

Đ

F

.Q

U Y

d) V× Ph©n tö ClF3 ph©n cùc nªn d¹ng h×nh häc cña ph©n tö kh«ng thÓ lµ tam gi¸c ph¼ng (µ = 0). C¸c c¸ch s¾p xÕp kh¸c cã thÓ cã

Momen l−ìng cùc

1,46D

0,24D

38

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

-330C

NhiÖt ®é s«i

-1290C

Gi¶i thÝch sù kh¸c nhau vÒ momen l−ìng cùc vµ nhiÖt ®é s«i cña hai ph©n tö trªn.

N

III.1.7. Tinh thÓ kim lo¹i

H

Ơ

Bµi 1. §ång (Cu) kÕt tinh cã d¹ng tinh thÓ lËp ph−¬ng t©m diÖn.

0

N

a) TÝnh c¹nh lËp ph−¬ng a( A ) cña m¹ng tinh thÓ vµ kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt gi÷a hai t©m cña hai nguyªn tö 0

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

0

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Cho: d(CuCl) = 4,136 g/cm3 ; rCl = 1,84 A ; Cu = 63,5 ; Cl = 35,5 Bµi 3. Tõ nhiÖt ®é phßng ®Õn 1185K s¾t tån t¹i ë d¹ng Feα víi cÊu tróc lËp ph−¬ng t©m khèi, tõ 1185K ®Õn 1667K ë d¹ng Feγ víi cÊu tróc lËp ph−¬ng t©m diÖn. ë 293K s¾t cã khèi l−îng riªng d = 7,874g/cm3. a) H~y tÝnh b¸n kÝnh cña nguyªn tö Fe. b) TÝnh khèi l−îng riªng cña s¾t ë 1250K (bá qua ¶nh h−ëng kh«ng ®¸ng kÓ do sù d~n në nhiÖt).

ThÐp lµ hîp kim cña s¾t vµ cacbon, trong ®ã mét sè kho¶ng trèng gi÷a c¸c nguyªn tö s¾t bÞ chiÕm bëi nguyªn tö cacbon. Trong lß luyÖn thÐp (lß thæi) s¾t dÔ nãng ch¶y khi chøa 4,3% cacbon vÒ khèi l−îng.

NÕu ®−îc lµm l¹nh nhanh th× c¸c nguyªn tö cacbon vÉn ®−îc ph©n t¸n trong m¹ng l−íi lËp ph−¬ng néi t©m, hîp kim ®−îc gäi lµ martensite cøng vµ dßn. KÝch th−íc cña tÕ bµo s¬ ®¼ng cña Feα kh«ng ®æi. c) H~y tÝnh sè nguyªn tö trung b×nh cña C trong mçi tÕ bµo s¬ ®¼ng cña Feα víi hµm l−îng cña C lµ 4,3%. d) H~y tÝnh khèi l−îng riªng cña martensite. (cho Fe = 55,847; C = 12,011; sè N = 6,022. 1023 ) HD: a) Sè nguyªn tö Fe trong mét m¹ng c¬ së lËp ph−¬ng t©m khèi lµ: 2 0 m 2.55,847 2.55,847 d Fe = = ⇒a= 3 = 2,87.10−8 cm = 2,87 A 23 3 23 V 6, 022.10 .a 6, 022.10 .7,874

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

®ång trong m¹ng, biÕt r»ng nguyªn tö ®ång cã b¸n kÝnh b»ng 1,28 A . b) TÝnh khèi l−îng riªng d cña Cu theo g/cm3. (Cho Cu = 64).

0 4r HD: a) a 2 = 4r ⇒ a = = 2 2.r = 2 2.1, 28 = 3, 62 A 2 1 1 b) Sè nguyªn tö Cu trong m¹ng tinh thÓ: 8. + 6. = 4 8 2 m 4.M Cu 4.64 g d Cu = = = = 8,96 g / cm3 3 23 3 −8 V a 6, 02.10 .(3, 62.10 cm) Bµi 2. Ph©n tö CuCl kÕt tinh d−íi d¹ng lËp ph−¬ng t©m diÖn. H~y biÓu diÔn m¹ng c¬ së cña CuCl. a) TÝnh sè ion Cu+ vµ Cl - råi suy ra sè ph©n tö CuCl chøa trong m¹ng tinh thÓ c¬ së. b) X¸c ®Þnh b¸n kÝnh ion Cu+.

0 a 3 = 1, 24 A 4 b) ë nhiÖt ®é 1250 s¾t tån t¹i d¹ng Feγ víi cÊu tróc m¹ng lËp ph−¬ng t©m diÖn.

0 4.55,847 g Ta cã: a = 2 2.r = 2 2.1, 24 = 3,51 A ; d Fe = = 8,58 g / cm3 6, 022.1023.(3, 51.10−8 cm)3 c) Sè nguyªn tö trung b×nh cña C trong mçi tÕ bµo s¬ ®¼ng cña Feα lµ: mC %C.mFe 4, 3.2.55,847 = = = 0, 418 12, 011 % Fe.12, 011 95, 7.12, 011

D

IỄ N

Đ

a 3 = 4r ⇒ r =

39

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

d) Khèi l−îng riªng cña martensite:

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

(2.55,847 + 0, 418.12, 011) g = 8, 20 g / cm3 23 −8 3 6, 022.10 .(2,87.10 cm)

Bµi 4. a) H~y vÏ s¬ ®å m« t¶ cÊu tróc cña mét tÕ bµo s¬ ®¼ng cña kim c−¬ng.

0

U Y

N

H

Ơ

N

b) BiÕt h»ng sè m¹ng a = 3,5 A . H~y tÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a mét nguyªn tö C vµ mét nguyªn tö C l¸ng giÒng gÇn nhÊt. Mçi nguyªn tö C nh− vËy ®−îc bao quanh bëi mÊy nguyªn tö ë kho¶ng c¸ch ®ã? c) H~y tÝnh sè nguyªn tö C trong mét tÕ bµo s¬ ®¼ng vµ khèi l−îng riªng cña kim c−¬ng.

Bµi 5. Tinh thÓ NaCl cã cÊu tróc lËp ph−¬ng t©m mÆt cña c¸c ion Na+, cßn c¸c ion Cl- chiÕm c¸c lç trèng t¸m mÆt trong « m¹ng c¬ së cña c¸c ion Na+, nghÜa lµ cã 1 ion Cl- chiÕm t©m cña h×nh lËp ph−¬ng. BiÕt 0

G

Đ

ẠO

III.1.9. Bµi tËp tæng hîp Bµi 1(§Ò thi chän HSGQGVN b¶ng A-2002) ¸p dông thuyÕt lai hãa gi¶i thÝch kÕt qu¶ thùc nghiÖm x¸c ®Þnh ®−îc BeH2, CO2 ®Òu lµ ph©n tö th¼ng.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

HD: + BeH2, cÊu h×nh electron cña nguyªn tö : H 1s1; Be 1s22s2. Be lµ nguyªn tö trung t©m lai hãa sp. Hai obitan lai hãa sp cïng n»m trªn trôc z, mçi obitan ®~ xen phñ víi mét obitan 1s cña H t¹o ra liªn kÕt σ → H – Be – H (2 obitan p thuÇn khiÕt cña Be kh«ng tham gia liªn kÕt). + CO2: CÊu h×nh electron: C 1s22s22p2 ; O 1s22s22p4. Nguyªn tö trung t©m C lai hãa sp: 1AO2s + 1AO2pz t¹o ra hai AO lai hãa sp. C cßn hai obitan thuÇn khiÕt lµ 2px vµ 2py.

Khi tham gia liªn kÕt 2 obitan lai hãa sp cña C xen phñ víi 2 obitan pz cña 2 O t¹o ra hai liªn kÕt σ.

2 obitan p thuÇn khiÕt cña C xen phñ víi obitan nguyªn chÊt cña oxi t¹o ra 2 liªn kÕt π ( x↔x ; y↔y) nªn hai liªn kÕt π nµy ë trong hai mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi nhau vµ ®Òu chøa 2 liªn kÕt σ.

VËy CO2: O= C =O x x x x x

Ó

A

πx

↑↓

y

O

O

z

y

σ

C

σ

O

z

πy y

y

ÀN

TO

y

↑↓

-L

↑↓

C

Í-

O

H

↑↓

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

c¹nh a cña « m¹ng c¬ së lµ 5,58 A . Khèi l−îng mol cña Na vµ Cl lÇn l−ît lµ 22,99 g/mol; 35,45 g/mol.

TÝnh : a) B¸n kÝnh cña ion Na+. b) Khèi l−îng riªng cña NaCl (tinh thÓ).

Bµi 2. (§Ò thi chän HSGQGVN b¶ng A-2003)

D

IỄ N

Đ

1) Nh«m clorua khi hßa tan vµo mét sè dung m«i hoÆc khi bay h¬i ë nhiÖt ®é kh«ng qu¸ cao th× tån t¹i ë d¹ng ®ime (Al2Cl6). ë nhiÖt ®é cao (7000C) ®ime bÞ ph©n li thµnh monome (AlCl3). ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o Liuyt cña ph©n tö ®ime vµ monome; cho biÕt kiÓu lai hãa cña nguyªn tö nh«m, kiÓu liªn kÕt trong mçi ph©n tö; M« t¶ h×nh häc cña c¸c ph©n tö ®ã.

2) Ph©n tö HF vµ ph©n tö H2O cã momen l−ìng cùc, ph©n tö khèi gÇn b»ng nhau (HF : 1,91D , 20®v.C ; H2O: 1,84D , 18®v.C); nh−ng nhiÖt ®é nãng ch¶y cña hi®roflorua lµ -830C thÊp h¬n nhiÒu so víi nhiÖt ®é nãng ch¶y cña n−íc ®¸ lµ 00C, h~y gi¶i thÝch v× sao ?

HD: 1) *) C«ng thøc Liuyt cña ph©n tö monome vµ ®ime: 40

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Cl

Cl monome Cl

Al

Cl

dime

;

Cl Al

Al

Cl

Cl

Cl

Ơ

N

Cl

ẠO

Đ G N H Ư

10 00

B

TR ẦN

Ph©n tö Al2Cl6: CÊu tróc 2 tø diÖn ghÐp nhau. Mçi nguyªn tö Al lµ t©m cña mét tø diÖn, mçi nguyªn tö Cl lµ ®Ønh cña tø diÖn. Cã 2 nguyªn tö Cl lµ ®Ønh chung cña 2 tø diÖn.

Cl

Al

1200

Cl

O

O

O

O

O

Al O Cl

O

-L

Í-

H

Ó

A

 M = 20 2) *) Ph©n tö H – F  cã thÓ t¹o liªn kÕt hidro – H … F - ; Debye µ = 1, 91   M = 18 H – O –H  cã thÓ t¹o liªn kÕt hidro – H …O – Debye µ = 1,84  * NhiÖt ®é nãng ch¶y cña c¸c chÊt r¾n víi c¸c m¹ng l−íi ph©n tö (nót l−íi lµ c¸c ph©n tö) phô thuéc vµo c¸c yÕu tè: - Khèi l−îng ph©n tö cµng lín th× nhiÖt ®é nãng ch¶y cµng cao.

- Lùc hót gi÷a c¸c ph©n tö cµng m¹nh th× nhiÖt ®é nãng ch¶y cµng cao. Lùc hót gi÷a c¸c ph©n tö gåm: lùc liªn kÕt hi®ro, lùc liªn kÕt Van®ecvan (lùc ®Þnh h−íng, lùc khuÕch t¸n). *NhËn xÐt: HF vµ H2O cã momen l−ìng cùc xÊp xØ nhau, ph©n tö khèi gÇn b»ng nhau vµ ®Òu cã liªn kÕt hi®ro kh¸ bÒn, ®¸ng lÏ hai chÊt r¾n ®ã ph¶i cã nhiÖt ®é nãng ch¶y xÊp xØ nhau, HF cã nhiÖt ®é nãng ch¶y ph¶i cao h¬n cña n−íc (v× HF mo men l−ìng cùc lín h¬n, ph©n tö khèi lín h¬n, liªn kÕt hi®ro bÒn h¬n).

Tuy nhiªn, thùc tÕ cho thÊy Tnc (H2O) = 00C > Tnc(HF) = - 830C. * Gi¶i thÝch: Mçi ph©n tö H-F chØ t¹o ®−îc 2 liªn kÕt hi®ro víi 2 ph©n tö HF kh¸c ë hai bªn H-F …H-F … H-F. Trong HF r¾n c¸c ph©n tö H-F liªn kÕt víi nhau nhê liªn kÕt hi®ro t¹o thµnh chuçi mét chiÒu, gi÷a c¸c chuçi ®ã liªn kÕt víi nhau b»ng lùc Van®ecvan yÕu. V× vËy khi ®un nãng ®Õn nhiÖt ®é kh«ng cao l¾m th× lùc Van®ecvan gi÷a c¸c chuçi ®~ bÞ ph¸ vì, ®ång thêi mét phÇn liªn kÕt hi®ro còng bÞ ph¸ vì nªn x¶y ra hiÖn t−îng nãng ch¶y.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

*) KiÓu lai hãa cña nguyªn tö nh«m: Trong AlCl3 lµ sp2 v× Al cã 3 cÆp electron hãa trÞ. Trong Al2Cl6 lµ sp3 v× Al cã 4 cÆp electron hãa trÞ. *) Liªn kÕt trong mçi ph©n tö: AlCl3 cã 3 liªn kÕt céng hãa trÞ cã cùc gi÷a nguyªn tö Al víi 3 nguyªn tö Cl; Al2Cl6: mçi nguyªn tö Al t¹o 3 liªn kÕt céng hãa trÞ cã cùc víi 3 nguyªn tö Cl vµ 1 liªn kÕt cho nhËn víi 1 nguyªn tö Cl ( Al: nguyªn tö nhËn; Cl nguyªn tö cho), trong 6 nguyªn tö Cl cã 2 nguyªn tö Cl cã hai liªn kÕt 1 liªn kÕt céng hãa trÞ th«ng th−êng vµ 1 liªn kÕt cho nhËn. *) CÊu tróc h×nh häc Ph©n tö AlCl3: Nguyªn tö Al lai hãa sp2 (tam gi¸c ph¼ng) nªn ph©n Cl tö cã cÊu tróc tam gi¸c ph¼ng, ®Òu, nguyªn tö Al ë t©m cßn 3 1200 nguyªn tö Cl ë 3 ®Ønh cña tam gi¸c.

1200

41

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

Mçi ph©n tö H-O-H cã thÓ t¹o ®−îc 4 liªn kÕt hi®ro víi 4 ph©n tö H2O kh¸c n»m ë 4 ®Ønh cña tø diÖn.

Trong n−íc ®¸ mçi ph©n tö H2O liªn kÕt víi 4 ph©n tö H2O kh¸c t¹o thµnh m¹ng l−íi kh«ng gian 3 chiÒu.

Muèn lµm nãng ch¶y n−íc ®¸ cÇn ph¶i ph¸ vì m¹ng l−íi kh«ng gian ba chiÒu víi sè l−îng liªn kÕt

N

H

hi®ro nhiÒu h¬n so víi ë HF r¾n do ®ã ®ßi hëi nhiÖt ®é cao h¬n.

Bµi 3. (§Ò thi chän HSGQGVN b¶ng A-2004)

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

-L

Í-

HD: 1) C¸c vi h¹t CH2Br2, Ca2+, H3As kh«ng cã nguyªn tö ©m ®iÖn m¹nh nªn kh«ng thÓ t¹o liªn kÕt hi®ro víi ph©n tö n−íc. C¸c vi h¹t F - , CH2O, (C2H5)2O cã nguyªn tö ©m ®iÖn m¹nh nªn cã thÓ t¹o liªnkÕt hi®ro víi ph©n tö n−íc: H H O F O C2H 5 H H . . .

O H O C O ... H C2H 5 H H

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

1) Trong sè c¸c ph©n tö vµ ion: CH2Br2, F-, CH2O, Ca2+, H3As, (C2H5)2O. Ph©n tö vµ ion nµo cã thÓ t¹o liªn kÕt hi®ro víi ph©n tö n−íc ? H~y gi¶i thÝch vµ viÕt s¬ ®å m« t¶ sù h×nh thµnh liªn kÕt ®ã.

2) a) 238U tù ph©n r~ liªn tôc thµnh mét ®ång vÞ bÒn cña ch×. Tæng céng cã 8 h¹t α ®−îc phãng ra trong qu¸ tr×nh ®ã. H~y gi¶i thÝch vµ viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng chung cña qu¸ tr×nh nµy. b) Uran cã cÊu h×nh electron [Rn]5f36d17s2. Nguyªn tè nµy cã bao nhiªu electron ®éc th©n ? Cã thÓ cã møc oxi hãa cao nhÊt lµ bao nhiªu ?

3) Trong nguyªn tè hoÆc ion d−¬ng t−¬ng øng cã tõ 2 electron trë lªn, electron chuyÓn ®éng trong tr−êng lùc ®−îc t¹o ra tõ h¹t nh©n nguyªn tö vµ c¸c electron kh¸c. Do ®ã mçi tr¹ng th¸i cña mét cÊu h×nh electron cã mét trÞ sè n¨ng l−îng. Víi nguyªn tö Bo (sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n Z = 5) ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n cã sè liÖu nh− sau: CÊu h×nh electron N¨ng l−îng (eV) CÊu h×nh electron N¨ng l−îng (eV) 1s1 -340,000 1s22s2 -660,025 2 2 2 1 1s -600,848 1s 2s 2p -669,800 2 1 1s 2s -637,874 Trong ®ã: eV lµ ®¬n vÞ n¨ng l−îng; dÊu - biÓu thÞ n¨ng l−îng tÝnh ®−îc khi electron cßn chÞu lùc hót h¹t nh©n. a) H~y tr×nh bµy chi tiÕt vÒ kÕt qu¶ tÝnh c¸c trÞ sè n¨ng l−îng ion hãa cã thÓ cã cña nguyªn tö Bo theo eV khi dïng d÷ kiÖn cho trong b¶ng trªn. b) H~y nªu néi dung vµ gi¶i thÝch qui luËt liªn hÖ gi÷a c¸c n¨ng l−îng ion hãa ®ã 4) N¨ng l−îng liªn kÕt cña N – N b»ng 163 kJ/mol, cña N ≡ N b»ng 945 kJ/mol. Tõ 4 nguyªn tö N cã thÓ t¹o ra mét ph©n tö N4 tø diÖn ®Òu hoÆc 2 ph©n tö N2 th«ng th−êng. Tr−êng hîp nµo thuËn lîi h¬n ? H~y gi¶i thÝch.

D

Câu 1: Viết công thức Lewis, dự đoán (có giải thích ngắn gọn) dạng hình học và trạng thái lai hóa

của nguyên tử trung tâm trong các phân tử và ion sau: SO2; SO3; SO42- ; SF4; SCN42

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Câu 2:

S O

O O

SO3

Dạng hình học của phân tử

sp2

Gấp khúc

AX3

sp2

Tam giác đều

AX4

sp3

Tứ diện

AX4 E

sp3d

Cái bập bênh

Sp

Đường thẳng

O

G

O

2-

O

O

S

F

F

TR ẦN

F

H Ư

N

S

SF4

ẠO

2-

SO4

Đ

O

F

10 00

B

SC AX2 S C N N Câu 2. Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử.

H

đều thuộc cùng chu kỳ 3.

Ó

A

Phân tử M ở trạng thái khí có công thức XYn có tổng số hạt proton là 100. Biết rằng X, Y

Í-

a) Xác định phân tử và cấu trúc của M. So sánh các liên kết X-Y trong phân tử đó. Giải

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

S

O

N

H

Ơ

N

Dạng lai hóa của NTTT

U Y

SO2

Côn g thức cấu trúc AX2 E

.Q

Công thức Lewis

TP

Phâ n tử

ÁN

thích.

TO

b) Trên thực tế, M ở trạng thái rắn là hợp chất ion và có công thức phân tử là X2Y2n. Hãy

ÀN

xác định các ion tạo nên phân tử M và cho biết cấu trúc của các ion đó. Trên cơ sở đó cho

Đ

biết trạng thái lai hoá của X trong phân tử M.

IỄ N

Hướng dẫn giải.

D

a) X, Y là nguyên tố thuộc chu kỳ 3: Z = 11 - 17 (Bỏ qua Ar (Z = 18) khí hiếm).

Vì thế ta có Ztb = 100/(1 + n) ∈ [11-17] => 100/17 < n + 1 < 100/11

=> 5 ≤ n ≤ 8

Mặt khác, số liên kết mà nguyên tử chu kỳ 3 tạo với các nguyên tố khác ≤ 6 => n ≤ 6

43

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

=> Liên kết giữa X với Y là liên kết đơn do đó Y là halogen => Y là Cl. Ta có: ZX + 17n = 100 => 11 < 100 - 17n < 17 => n = 5; ZX = 15

N

Vậy: X là P; Y là Cl.

Ơ

M : PCl5. P lai hóa sp3d. Lưỡng tháp tam giác.

N

H

b) M là P2Cl10. [PCl4]-[PCl6]-.

U Y

Cấu trúc: PCl-4: tứ diện đều => Lai hoá P: sp3

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

Câu 2: 1/ Trong số các hợp chất cacbonyl halozenua COX2 , người ta chỉ có thể điều chế được 3 chất cacbonyl halozenua là : cacbonyl florua COF2 , cacbonyl clorua COCl2 , cacbonyl bromua COBr2 a. Vì sao không điều chế được COI2 ? b. So sánh góc liên kết của các phân tử cacbonyl halozenua trên ?

2/ Xác định cấu trúc phân tử của các phân tử và ion sau đồng thời cho biết kiểu lai hóa các AO hóa trị của nguyên tử trung tâm: SOF4, TeCl4, BrF3, I3-, ICl4-?

1.a. Ở phân tử COX2 , khi tăng kich thước và giảm độ âm điện của X làm 0.25 giảm độ bền của liên kết C-X . Do đó phân tử COI2 rất không bền , và không tồn tại 1.b. Phân tử COX2 phẳng, nguyên tử trung tâm C ở trạng thái lai hoá sp2 O 0,5 O=C

O

Í-

H

Ó

A

Gốc OCX > 120o còn góc XCX < 120o vì liên kết C=O là liên kết đôi, còn liên kết C-X là liên kết đơn.Khi độ âm điện của X tăng thì cặp electron liên kết bị hút mạnh về phía X. Do đó góc XCX gỉam, góc OCX tăng.

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

Cấu trúc: PCl-6: bát diện đều => Lai hoá P: sp3d2.

sp3d

tháp vuông

BrF3

ÀN

sp3d

hình chữ T

I -3

sp3d

thẳng

ICl-4

sp3d2

vuông phẳng

IỄ N

TeCl4

TO

lưỡng tháp tam giác

Đ

Dạng hình học của phân tử

sp3d

SOF4

D

Trạng thái lai hóa

ÁN

Chất

0,25.5 = 1,25

Bài 2: Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử: 44

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.So sánh nhiệt độ sôi của H2O và HF. Giải thích.

2.So sánh góc liên kết trong các phân tử sau đây: PF3; PCl3; PBr3; PI3. Giải thích.

N

3.Lực bazơ của NH3 lớn hơn so với PH3, trong khi đó NF3 lại kém hơn so với PF3.

Giải thích.

N

H

Ơ

4.Giải thích tạo sao phân tử BeF2 có thể phản ứng với 2 ion F- tạo ra sản phẩm BeF42. Viết công thức Lewis, cấu trúc hình học của BeF42-.

.Q

U Y

1.Nhiệt độ sôi của H2O > HF do H2O tạo được liên kết H kiểu không gian ba chiều trong khi HF chỉ tạo được liên kết H kiểu mạch thẳng (2 chiều).

ẠO

N

G

Đ

3.Lực bazơ của NH3 lớn hơn PH3 do độ âm điện của nguyên tử N > P dẫn đến mật độ electron trên nguyên tử N cao hơn so với P.

TR ẦN

H Ư

Tính bazơ NF3 lại kém hơn so với PF3 do trên nguyên tử N mật độ electron giảm mạnh do F có độ âm điện lớn hút cặp e liên kết về phía F. Nguyên tử P trong phân tử PF3 mật độ electron tăng lên do có liên kết π giữa AO p của F cho vào AO d của P.

B

4. BeF2 có thể phản ứng với 2 ion F- tạo ra sản phẩm BeF42- do trong nguyên tử Be còn 2AO trống có thể nhận được cặp e tự do của F-.

H

Ó

A

10 00

Công thức Lewis của BeF42- như sau:

Í-

Nguyên tử Be lai hóa sp3, phân tử dạng hình tứ diện đều.

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

2.Góc liên kết trong phân tử PF3 < PCl3 < PBr3 < PI3 do độ âm điện của F > Cl > Br > I nên cặp e dùng chung lệch về phía nguyên tử P càng nhiều dẫn đến lực đẩy giữa các cặp e liên kết càng nhiều.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Câu 2. Liên kết hoá học, cấu trúc phân tử (2,0 điểm) Cho 3 nguyên tố A,B,C. Nguyên tử của nguyên tố A có electron cuối cùng ứng với bốn số lượng tử n = 3, l = 1, m = 0, ms = -1/2. Hai nguyên tố B, C tạo thành cation X+ chứa 5 nguyên tử, có tổng số hạt mang điện trong ion là 21.

1. Viết cấu hình electron nguyên tử và xác định vị trí của A,B,C trong bảng tuần hoàn.

2. Hai nguyên tố B,C tạo thành hợp chất M. N là hợp chất khí của A với hidro. Dẫn N vào nước thu được dung dịch axit N. Cho M tác dụng với dung dịch N tạo thành hợp chất R. Cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm trong R. Cho biết R được hình thành bằng liên kết gì?

D

-Theo giả thiết A là Cl ( n = 3, l = 1, m = 0, ms = -1/2) - Cation X+ chứa 5 nguyên tử , có số hạt proton trung bình là 21/ ( 2.5) = 2,1. => ion Này phải chứa H nên chỉ có thể là NH4+.

Vậy B,C là H và N Cấu hình e: Cl: 1s22s22p63s23p5 chu kì 3, nhóm VIIA, stt 17.

45

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

H

Ơ

N

H 1s1 chu kì 1, nhóm IA, stt 1.

N 1s22s22p3 Chu kì 2, nhóm VA, stt 7.

- Hợp chất M tạo từ B,C là NH3.

Hợp chất khí của A với H là HCl, dung dịch axit N là HCl. Cho M tác dụng với N được R : NH3 + HCl NH4Cl. Nguyên tử trung tâm trong R là N. N ở trạng thái lai hóa sp3.

Liên kết trong R gồm các liên kết ion, cộng hóa trị và cho nhận.

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

Câu 2: Liên kết hóa học - cấu trúc phân tử X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng bốn số lượng tử bằng 4,5. (Quy ước từ -l đến +l) a) Viết cấu hình electron của nguyên tử X b) Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. X tạo với oxi một số phân tử và ion sau: XO2, Hãy viết công thức Lewis, cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm, dự đoán dạng hình học của các phân tử và ion trên, đồng thời sắp xếp các góc liên kết trong chúng theo chiều giảm dần. Giải thích. c) Hãy so sánh góc liên kết và momen lưỡng cực của XH3 và XF3. Giải thích d) Cho các chất sau: XF3, CF4, NH3. Các chất trên có tác dụng với nhau hay không? Nếu có hãy viết phương trình (giải thích) Câu Nội dung

TH1: X thuộc nhóm IIIA

10 00

B

Ta có sự phân bố electron vào obitan như sau

TR ẦN

X thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3 → X thuộc nhóm IIIA hoặc VA

Vậy electron cuối cùng có l = 1; m = -1, ms = +1/2 → n = 4 Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d104s24p1

A

1.a

H

Ó

TH2: X thuộc nhóm VA

-L

Í-

Ta có sự phân bố electron vào obitan như sau

ÁN

Vậy electron cuối cùng có l = 1; m = 1, ms = +1/2 → n = 2

XH3là chất khí, nên X là Nitơ

D

IỄ N

Đ

ÀN

1.b

TO

Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p3

46

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

NO2+ O

+ N

O

N

O

+ N

O

N

O O

dạng góc

dạng đường thẳng

dạng góc

N trong NH3 và trong NF3 đều ở trạng thái lai hóa sp3

N

G

> NO2 >

trên N có 1 cặp electron không liên nhỏ hơn trong NO2.

H Ư

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Trong NO2, trên N có 1electron không liên kết, còn trong kết nên tương tác đẩy mạnh hơn → góc liên kết ONO trong Vậy góc liên kết:

.Q

lai hóa sp2

lai hóa sp

TP

Lai hóa sp2

O

1150

U Y

O

ẠO

1320

Đ

O

N

H

O

N

O

N

N

NO2

Ơ

NO2 O

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

+) Trong NH3 liên kết N-H phân cực về phía N làm các đôi electron liên kết tập trung vào nguyên tử N, tương tác đẩy giữa cặp electron tự do với các cặp electron liên kết mạnh

1.c

→ góc liên kết HNH lớn hơn FNF

10 00

B

Trong NF3 liên kết N-F phân cực về phía F làm các đôi electron liên kết xa nguyên tử N, tương tác đẩy giữa cặp electron tự do với các cặp electron liên kết yếu

H

Ó

A

+) NH3: chiều phân cực của đôi e chưa liên kết trong NH3 cùng chiều với vectơ momen phân cực của các liên kết N-H

-L

Í-

NF3: chiều phân cực của đôi e chưa liên kết trong NH3 ngược chiều với vectơ momen phân cực của các liên kết N-F

ÀN

D

IỄ N

Đ

1.d

TO

ÁN

→ momen lưỡng cực của NH3 > NF3

47

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Chuyên đề

một số dạng bài

www.facebook.com/daykem.quynhon toánwww.daykemquynhon.blogspot.com vô cơ

N

H

Ơ

N

Bài 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na và kim loại M vào nước dư.Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,96 lít khí (đktc), dung dịch Y và một phần chất rắn không tan.Cho toàn bộ lượng chất rắn này tác dụng với 1,628 lít dung dịch HNO3 0,5 M (lấy dư 10% so với lượng cần thiết)sau phản ứng thu được 0,448 lít N2( đktc) và dung dịch Z. Cô cạn Z được 46,6 gam chất rắn khan.Viết phương trình phản ứng và xác định m,M? Đ.s: Al; 15,4 gam Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 1,62 gam Al vào 280ml dung dịch HNO3 1M được dung dịch A và khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Mặt khác cho 7,35 gam 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kì lien tiếp vào 150ml dung dịch HCl được dung dịch B và 2,8 lít H2 đktc.Trộn dung dịch A và B có 1,56 gam kết tủa.Xác định 2 kim loại kiềm và tính CM của dung dịch HCl. Đ.s Na,K và 0,3M

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

Bài 3: Cho hỗn hợp A gồm kim loại R hóa trị 1 và kim loại X hóa trị 2.Hòa tan 3 gam A vào dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 thu được 2,94 gam hỗn hợp khí B gồm NO2 và khí D, có V= 1,344 lít đktc. a. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch. b. Nếu tỉ lệ NO2/D thay đổi thì khối lượng muối thay đổi trong khoảng nào? c. Nếu cho cùng một lượng Clo lần lượt tác dụng với R và X thì mR=3,375mX, mRCl=2,126mXCl2.

Tính %m mỗi kim loại trong hỗn hợp.Đ.s:a.7,06; b.6,36 7,34; c. 64% Bài 4. Cho 3,28 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 400ml dung dịch CuSO4 . Sau phản ứng hoàn toàn thu được 4,24 gam chất rắn B và dd C.Thêm dd NaOH dư vào dung dịch C lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 2,4 gam chất rắn D. a. Tính CM dung dịch CuSO4. b. % mFe trong hỗn hợp c. Hòa tan B bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít SO2 đktc.Tính V? Đ.a: a.0,1; b. 85,366%Fe; c. 1,904 lít.

Bài 5. 1) Cho hỗn hợp gồm a mol FeS2 và b mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 thì thu được dung dịch A (chỉ chứa 2 muối sunfat) và 26,88 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO ở điều kiện tiêu chuẩn (không còn sản phẩm khử nào khác), tỉ khối của Y so với H2 là 19. Cho dung dịch A tác dụng với Ba(OH)2 dư thì thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. a. Tính % theo thể tích các khí. b. Tính giá trị m.

2) Cho BaO tác dụng với dung dịch H2SO4 thu được kết tủa A và dung dịch B. Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu được dung dịch D và khí E. Thêm K2CO3 vào dung dịch D thấy tạo kết tủa F. Xác định các chất A, B, D, E, F và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Giải: b) * Sơ đồ phản ứng: → dd { Fe3+ + Cu2+ + SO 24− } + NO ↑ + NO2 ↑ + H2O FeS2 + Cu2S + HNO3  a b a 2b 2a + b mol - Áp dụng bảo toàn định luật bảo toàn điện tích ta có: 3a + 2.2b = 2(2a + b) => a - 2b = 0 (1) - Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: FeS2 Fe3+ + 2S+6 + 15e Cu2S 2Cu2+ + S+6 + 10e => 15n FeS2 + 10n Cu 2S = 3n NO + n NO2 => 15a + 10b = 3.0,6 + 0,6 = 2,4 (2) Giải hệ (1), (2) ta có: a = 0,12 mol; b = 0,06 mol

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com * Sơ đồ phản ứng: 3+ 2+ + Ba ( OH ) 2 dö 2− {Fe , Cu , SO 4 }   → {Fe(OH)3, Cu(OH)2, BaSO4} 0

t {Fe(OH)3, Cu(OH)2, BaSO4 → Fe2O3, CuO, BaSO4 3+ 2Fe  → Fe 2 O 3

N

0,12 0,06 2+ Cu  → CuO 0,12 0,12

U Y

N

H

Ơ

BaSO4  → BaSO4 0,3 0,3 mol => m(chất rắn) = 0,06.160 + 0,12.80 + 0,3.233 = 89,1 gam

TP

.Q

2) Cho BaO tác dụng với dung dịch H2SO4 thu được kết tủa A và dung dịch B. Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu được dung dịch D và khí E. Thêm K2CO3 vào dung dịch D thấy tạo kết tủa F. Xác định các chất A, B, D, E, F và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

ẠO

D: Ba(AlO2)2

Đ

B: Ba(OH)2

E: H2

F: BaCO3

H Ư

B

TR ẦN

Các phương trình phản ứng: 1. BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O 2. BaO + H2O → Ba(OH)2 3. 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑ 4. K2CO3 + Ba(AlO2)2 → BaCO3↓ + 2KAlO2

N

G

A: BaSO4

B: H2SO4

D: Al2(SO4)3

E: H2

F: Al(OH)3

A

A: BaSO4

10 00

* Trường hợp 2: dung dịch B: H2SO4

H

Ó

1. BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O 2. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑ 3. Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4 + 3CO2↑

Í-

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

Đáp án: * Trường hợp 1: dung dịch B: Ba(OH)2

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Bài 6.Hòa tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp A gồm Fe3O4 và FeS2 trong 25 gam dung dịch HNO3 tạo khí duy nhất màu nâu đỏ có thể tích 1,6128 lít (đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, được 3,2 gam chất rắn. Tính khối lượng các chất trong A và nồng độ % của dung dịch HNO3 (giả thiết HNO3 không bị mất do bay hơi trong quá trình phản ứng).

Giải: Các phương trình phản ứng: Fe3O4 + 10H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO2 + 5H2O (1) + 3+ 2FeS2 + 14H + 15NO3 → Fe + 2SO4 + 15NO2 + 7H2O (2) H+ + OH- → H2O (3) 3+ Fe + 3OH → Fe(OH)3 (4) t 2Fe(OH)3  → Fe2O3 + 3H2O (5) Gọi số mol Fe3O4 và FeS2 ban đầu lần lượt là x và y mol.

1,6128 3,2 Từ n NO 2 = = 0,072mol và n Fe 3+ = 2n Fe 2 O3 = 2 × = 0,04mol , ta có: 160 22,4  3x + y = 0,04 m Fe O = 0,012 × 232 = 2,784g x = 0,012mol ⇒ , vậ y  3 4   m FeS2 = 0,004 × 120 = 0,480g x + 15 y = 0,072  y = 0,004mol www.facebook.com/daykemquynhonofficial Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn n H + (1,2) = 10 x + 14 y = 0,176mol

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

n H + (3) = n OH − (3) = 0,2 − (3 × 0,04) = 0,08mol ⇒ n HNO3 = n H + (1,2,3) = 0,256mol 0,256 × 63 × 100% = 64,5% 25

⇒ C% =

ẠO

Đ

G

N H Ư

m = 474 – 160.0,15 = 450 gam.

TR ẦN

Suïc SO2 vaøo : Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 +3 H2O

10 00

B

SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O = 2FeSO4 + 2 H2SO4

Í-

H

Ó

A

Fe2O3 + SO2 + H2SO4 = 2FeSO4 +3 H2O Ban ñaàu 0,3 0,45 mol.

Phaûn öùng 0,3 0,3 0,3 Coøn laïi 0,0 0,15 0,6 mol ( C% FeSO4 = 0,6 x 152x 100% / ( 48 + 64. 0,3+ 450) = 17,63% C% H2 SO4 = 0,15 x 98 x 100%/ ( 48 + 64. 0,3+ 450)= 2,84%

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Bài 7: a. Cho hỗn hợp A gồm Fe2O3 và Cu vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch B và còn lại 1 gam Cu không tan.

Sục NH3 dư vào B, lọc lấy kết tủa và nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 1,6 gam chất rắn.

Tính khối lượng của hổn hợp A ban đầu. b. Cho 48 gam Fe2O3 vào m gam dung dịch H2SO4 loãng nồng độ 9,8%, sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch có khối lượng 474 gam( dung dịch A). Tính C% các chất tan trong dung dịch A. Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 +3 H2O Giải: Neáu Fe2O3 tan heát thì m = 474 – 48 → n H2SO4 = 0,426 mol < 3 n Fe2O3 = 3. 0,3 = 0,9 mol.

Suy ra Fe2O3 tan khoâng heát vaø H2 SO4 phaûn öùng heát. ( 0,5 ñ) Goïi n Fe2O3 pu = x mol → n H2SO4 pu = 3 x mol → C% H2SO4 = 3x.98 .100/ 474 -160x = 9,8 → x = 0,15 mol.( 0,5 ñ) Trong dung dòch A C% Fe2(SO4)3 = 0,15.400.100/ 474 = 12,66 %.( 0,5 ñ) c) Cho 48 gam Fe2O3 vào m gam dung dịch H2SO4 9,8%, sau đó sục khí SO2 vào cho đến dư. Tính C% của các chất tan trong dung dịch thu được, biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn.

TO

ÁN

Bài 8. Nung 8,08 gam một muối A, thu được các sản phẩm khí và 1,6 gam một hợp chất ở thể rắn không tan trong nước. Toàn bộ sản phẩm khí được hấp thụ hết bởi 200 gam dung dịch NaOH nồng độ 1,2%, sau phản ứng thu được dung dịch chỉ chứa một muối B duy nhất có nồng độ 2,47%. Tìm công thức phân tử A, biết khi nung số oxi hóa của kim loại không thay đổi.

ÀN

Khối lượng sản phẩm khí = 8,08 - 1,6 = 6,48(g)

D

IỄ N

Đ

Khối lượng dung dịch muối thu được = 200 + 6,48 = 206,48(g) Gọi công thức muối trong dung dịch là NanX (muối của Na với gốc axit X hoá trị n) nNaOH = 200.0,012/40 = 0,06(mol) Số mol NanX = 0,06/n Khối lượng NanX = (23n + X).0,06/n = 206,48.0,0247 = 5,1 ⇒X = 62n Lấy n = 1; X = 62 ⇒X là gốc NO3(-) Sản phẩm khí có NO2 và O2 2NO2 + 1/2O2 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O (phản ứng không đúng trong thực tế, nhưng không xét đến ở đây) nNO2 = nNaOH = 0,06 mol; nO2 = 0,015 mol mNO2 + mO2 = 46.0,06 + 32.0,015 = 3,24(g) < 6,48

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com Như vậy sản phẩm khí phải có thêm nH2O = (6,48 - 3,24)/18 = 0,18(mol)

N

Công thức muối A: M(NO3)m.kH2O 2M(NO3)m.kH2O ―(t°)→ M2Om + 2mNO2 + m/2O2 + 2kH2O nM2Om = nNO2/2m = 0,06/2m = 0,03/m mM2Om = (2M + 16m).0,03/m = 1,6 ⇒M = 56m/3 Lấy m = 3; M = 56 ⇒M là Fe nFe(NO3)3.kH2O = 0,06/3 = 0,02(mol) k = 0,18/0,02 = 9 ⇒Fe(NO3)3.9H2O

U Y

N

H

Ơ

Bài 9.

1.Cho 20,8 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 91,3 gam kết tủa. Tính V?

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

Fe3+ + 3OH-  → Fe(OH)3

A

10 00

B

→ BaSO4 Ba2+ + SO42-  y=0,3 Ta có hệ phương trình 107x + 233y = 91,3 ⇔ 56x + 32 y = 20,8 x= 0,2 Theo bte: 3x+6y = a = 3.0,2 + 6.0,3= 2,4 mol ⇒ V = 2,4.22,4 = 53,76 (lít)

Í-

H

Ó

2. Cho m gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu (trong đó Fe chiếm 30% về khối lượng) vào 50 ml dung dịch HNO3 nồng độ 63% (d = 1,38 g/ml) đun nóng, khuấy đều hỗn hợp tới các phản ứng hoàn toàn thu được rắn A cân nặng 0,75 m gam, dung dịch B và 6,72 lít hỗn hợp khí NO2 và NO (ở đktc). Hỏi cô cạn dung dịch B thì thu được bao nhiêu gam muối khan ? (Giả sử trong quá trình đun nóng HNO3 bay hơi không đáng kể) Giải:

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

Do sản phẩm cuối cùng khi cho hỗn hợp tác dụng với HNO3 đặc nóng có Fe3+, SO42- nên có thể coi hỗn hợp ban đầu là Fe và S. Gọi x và y là số mol của Fe và S, số mol của NO2 là a Fe  → Fe+3 + 3e x x 3x +6 → S + 6e S  y y 6y +5 → N+4 N +e  a a a A tác dụng với Ba(OH)2

Đ

ÀN

TO

ÁN

→ Fe dư ; Khối lượng Fe = 0,3m (g); khối lương rắn A = 0,75 m(g). Suy ra lượng Fe phản ứng = 0,25 m  Cu chưa phản ứng. Dung dịch B chứa Fe(NO3)2 , không có Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2 nhỗn hợpkhí = 6,72/22,4= 0,3 mol Số mol HNO3 = 50.1,38.63 = 0,69 (mol) 100.63 +2 Fe  → Fe + 2e

IỄ N

→ NO NO3- + 3e 

D

→ NO2 NO3- +e  Số mol NO3- tạo muối = 0,69 – 0,3 = 0,39 (mol) 1 Khối lượng Fe(NO3)2 = .0, 39(56 + 62.2) = 35,1( g ) (gam) 2 Bài 10. Cho 3,64 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit và muối cacbonat trung hòa của một kim loại M có hóa trị II tác dụng vừa đủ với 117,6 gam dung dịch H2SO4 10%. Sau phản ứng thu được 448 ml khí CO2 (đktc) và dung dịch X chứa một muối duy nhất. Dung dịch X có có nồng độ phần trăm và nồng độ mol lần lượt là 10,876% và 0,545M. Khối lượng riêng của dung dịch X là 1,093 g/ml. www.facebook.com/daykemquynhonofficial Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

a) Tính khối lượng muối trong A.

-L

Í-

H

Ó

A

b) Cho 3,9 gam hỗn hợp M tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO3 1M, sau phản ứng thu được 0,84 lít khí B duy nhất (đktc) và dung dịch C. Cô cạn cẩn thận dung dịch C được 29,7 gam muối khan. Tìm công thức phân tử của B và tính giá trị của V? PTHH X + 2H+ → X2+ + H2 (1) 2Y + 6H+ → 2Y3+ + 3H2 (2) 4,48 =0,2 mol Ta có n H = 2

22,4

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com a) Xác định tên kim loại M. b) Tính % khối lượng của các chất có trong hỗn hợp A. . a. Xác định kim loại M Đặt số mol của MO, M(OH)2, MCO3 tương ứng là x, y, z.

Nếu tạo muối trung hòa ta có các phản ứng → MSO4 + H2O MO + H2SO4  (1) M(OH)2 + H2SO4  → MSO4 + 2H2O (2) → MSO4 + H2O + CO2 MCO3 + H2SO4  (3) Nếu tạo muối axít ta có các phản ứng → M(HSO4)2 + H2O MO + 2H2SO4  (4) → M(HSO4)2 + 2H2O (5) M(OH)2 + 2H2SO4  → M(HSO4)2 + H2O + CO2 MCO3 + 2H2SO4  (6) d.C%.10 1, 093.10,876.10 Ta có : M Muôi = = ≈ 218 CM 0, 545 -TH1: Nếu muối là MSO4 => M +96 = 218 => M=122. (loại) -TH2: Nếu là muối M(HSO4)2 => M + 97.2 = 218 => M = 24 (Mg) Vậy xảy ra các phản ứng (4, 5, 6) tạo muối Mg(HSO4)2 b.Theo (4), (5), (6) => Số mol CO2 = 0,448/22,4 = 0,02 mol => z = 0,02 (I) 117,6.10% = 0,12 mol => 2x + 2y + 2z = 0,12 (II) Số mol H2SO4 = 98 Mặt khác 40x + 58y + 84z = 3,64 (III) Giải hệ (I), (II), (III) được: x = 0,02; y = 0,02; z = 0,02 %MgO = 40.0,02/ 3,64 = 21,98% %Mg(OH)2 = 58.0,02/3,64 = 31,87% %MgCO3 = 84.0,02/3,64 = 46,15% Bài 11. Cho 3,9 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X, Y có hoá trị không đổi lần lượt là II và III vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A và 4,48 lít khí H2 (đktc).

TO

⇒ mmuèi = mhçn hîp KL + mSO2 − = 3,9 + 0, 2.96 = 23,1 gam 4

b. Theo (1) và (2): X → X 2+ +2e

ÀN

2H + +2e → H 2

IỄ N

Đ

Y → Y3+ +3e ⇒ ne cho=2.0,2=0,4 mol mmuèi nitrat cña KL = mKL + 62.nNO− = mKL + 62.2nSO2− = 3,9 + 62.2.0, 2 = 28, 7 gam < 29, 7 gam 3

4

D

⇒ Ngoài muối NO3 của hai kim loại còn có muối NH4NO3.

29, 7 − 28, 7 ⇒ nNH 4 NO3 = = 0, 0125 mol 80 0,84 Gọi công thức khí B là NxOy: nB = = 0, 0375 mol 22, 4 x NO3- + (6x – 2y)H+ + (5x –2y)e → NxOy +(3x-2y)H2O -

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

– 2y ) .0, 0375 +10. 0, 0125 = 0, 5 ( mol ) ⇒ V= 0,5 lít.

Ơ

( 6x

H

nHNO3 = nH + =

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 0,0375 www.daykemquynhon.blogspot.com + + NO3 + 10 H + 8e → NH4 + 3 H2O 0,0125 Ta có ne nhận= (5x –2y). 0,0375 + 8. 0,0125 =(5x –2y). 0,0375 + 0,1 mol ĐLBT electron: (5x –2y). 0,0375 + 0,1=0,4 ⇒ 5x –2y = 8 x = 2 ⇒ ⇒ B lµ : N 2 O y = 1

U Y

N

Bài 12. Dung dịch X chứa HCl 4M và HNO3 aM. Cho từ từ Mg vào 100 ml dung dịch X cho tới khi khí ngừng thoát ra thấy tốn hết b gam Mg, thu được dung dịch B chỉ chứa các muối của Mg và thoát ra 17,92 lít hỗn hợp khí Y gồm 3 khí. Cho Y qua dung dịch NaOH dư thấy còn lại 5,6 lít hỗn hợp khí Z thoát ra có d Z / H =3,8. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Thể tích các khí đều đo ở đktc. Tính a, b?

Bài 13. Cho 5,8 gam FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch X và hỗn hợp Y gồm CO2, NO. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X được dung dịch Y. Dung dịch Y hoà tan tối đa m gam Cu tạo ra sản phẩm khử NO duy nhất. Tính m?

Câu I : (5 điểm) 1. nY = 0,8 mol; nZ = 0,25 mol → n NO = 0, 55mol (0,5 đ)

ẠO

Đ

2

N

G

Vì khi qua dung dịch NaOH chỉ có khí NO2 hấp thụ nên Z phải chứa khí H2 và khí A (M Z = 7, 6) .

1 2 0, 2.2 + 0, 05.M A MZ = = 7, 6 → MA = 30 → A là NO. 0, 25

H Ư

Ta có n H = n HCl = 0, 2 mol → nA = 0,05 mol.

TR ẦN

2

Gọi nMg phản ứng là x mol.

Quá trình oxi hóa: Mg → Mg+2 + 2e x 2x

Quá trình khử: → 2H + 2e 0,4 mol → N+5 + 1e 0,55 mol → N+5 + 3e 0,15 mol Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2x = 0,4 + 0,55 + 0,15 → x = 0,55 mol. → b = 0,55.24 = 13,2 gam. n HNO ( pu ) = n NO ( pu) + n NO (muoi) = 0,55 + 0,05 + 2 (0,55 – 0,2) = 1,3 mol.

H2 0,2 mol N+4 0,55 mol N+2 0,05 mol

(0,5đ)

Í-

H

Ó

A

10 00

B

+

(0,5 đ)

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

2

− 3

3

− 3

TO

ÁN

1, 3 = 13M → a = 13M. 0,1 2. (2 điểm): n Fe3+ = n FeCO3 = 0, 05mol; n NO− = 3n Fe3+ = 0,15mol

→ [ HNO3 ] =

D

IỄ N

Đ

ÀN

3Cu

Vậy m = 64 (

+

(0,5đ) (0,5đ)

3

8H+

+

0,15.3 mol 2

Cu 0,025 mol

(0,5đ) (0,5)

2NO3- →

3Cu2+ + 2NO + 4H2O

(0,5đ)

0,15 mol +

2Fe3+ → 0,05 mol

Cu2+

+

2Fe2+

(0,5đ)

0,15.3 +0,025) = 16 gam.

2

Bài 14. Đốt cháy hoàn toàn 4.4g sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong 1 lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37.8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41.72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8.08g muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là 34.7%. Xác định công thức của muối rắn.

Vì O2 dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit 2MS + (2 + n:2)O2 M2On + 2SO2 (0,25 đ) www.facebook.com/daykemquynhonofficial Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + n H2O (0,25 đ) 0,5a an a Khối lượng dung dịch HNO3 m = an × 63 × 100 : 37,8 = 500an : 3 (g) Khối lượng dung dịch sau phản ứng m = aM + 8an + 500an : 3 (g) Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172 Nên M = 18,65n (0,50 đ) Chọn n = 3 Suy ra M = 56 (Fe) Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy ra a = 0,05 khối lượng Fe(NO3)3 là m= 0,05 × 242 = 12,1(g) Khối lượng dung dịch sau khi muối kết tinh : mdd = aM + 524an: 3 – 8,08 =20,92 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 còn lại trong dung dịch là : m = 20,92 × 34,7 : 100 = 7,25924 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 kết tinh m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 đ) Đặt công thức Fe(NO3)3 . nH2O Suy ra 4,84:242 × (242 + 18n) = 8,08 Suy ra n = 9 CT Fe(NO3)3 . 9H2O Bài 15. 1. Hợp chất X tạo bởi 2 nguyên tố A, B và có khối lượng phân tử là 76.

A, B có số oxi hóa cao nhất trong các oxit là + no và + mo và có số oxi hóa âm trong các hợp chất với hiđro là - nH và - mH thỏa mãn điều hiện: | no|= | nH| và | m0| = 3| mH| Tìm công thức phân tử của X. Biết A có số oxi hóa cao nhất trong X Bài 16. Hòa tan hoàn toàn kim loại M vào dung dịch HNO3 aM (loãng) thu được dung dịch X và 0,2 mol NO (sản phẩm khử duy nhất). Hòa tan hoàn toàn kim loại M’ vào dung dịch HNO3 aM chỉ thu được dung dịch Y. Trộn X và Y được dung dịch Z. Cho dung dịch NaOH dư vào Z thu được 0,1 mol khí và một kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được 40 gam chất rắn F. Hãy xác định M, M’. Biết: M, M’ đều là các kim loại hóa trị II. M, M’ có tỉ lệ nguyên tử khối là 3:8.

Nguyên tử khối của M, M’ đều lớn hơn 23 và nhỏ hơn 70.

Vì M’ vào dung dịch HNO3 chỉ thu được dung dịch Y, nên dd Y phải chứa NH +4 , và khí thu được là NH3 nNH = nNH = 0,1mol . Theo bảo toàn electron, ta có: + 4

3

ÁN

2.nM = 0, 2.3 → nM = 0,3

2.nM ' = 0,1.8 → nM ' = 0, 4

ÀN

TO

* Trường hợp 1: Chất rắn F là hỗn hợp oxit MO, M’O(Kim loại ≠ Hg hoặc oxit không lưỡng tính) nF = 0,3 + 0,4 = 0,7 mol → nOxi trong F = 0,7 mol → mOxi = 0,7.16 = 11,2 gam → ∑ m2KL = 40 - 11,2 = 28,8 gam.

D

IỄ N

Đ

+ Nếu

M 3 = , thì ta có: 0,3.M + 0,4.M’ = 28,8 M' 8 3 0,3.M + 0,4. .M’ = 28,8 8

→ M = 64 (Cu) → M’ = 24 (Mg) + Nếu

(nhận)

M' 3 = , thì ta có: 0,3.M + 0,4.M’ = 28,8 M 8 → M’ ≃ 56,2 ; M ≃ 21,1 (loại)

* Trường hợp 2: F chỉ có 1 oxit MO hay M’O Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 40 M NO = = 100 → M' = 84 (loại) M MO

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

0, 4 40 = = 133,33 → M = 117,3 (loại) 0,3

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

Bài 17. X là hỗn hợp Cu, Fe. Hoà tan hết m gam X bằng V lít dung dịch H2SO4 98%, t0 dư (d=1,84 g/ml) được dung dịch A. Pha loãng dung dịch A rồi điện phân với điện cực trơ dòng điện I= 9,65A đến hết Cu2+ thì mất 9 phút 20 giây (H = 100%). Dung dịch B nhận được sau phản ứng vừa hết 100ml dung dịch KMnO4 0,04M. 1/ Tính phần trăm khối lượng 2 kim loại trong X. 2/ Tính V, biết lượng axit đã dùng chỉ hết 10% so với lượng có.

1/ Đặt x, y lần lượt là số mol Fe và Cu, ta có: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O mol: x 3x 0,5x CuSO4 + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O 2y y Mol: y A có Fe2(SO4)3; CuSO4 và H2SO4 dư. Khi đp hết Cu2+ thì có 2 pư sau(Fe3+ đp trước Cu2+): ®iÖn ph©n 2Fe2(SO4)3 + 2H2O  → 4FeSO4 + 2H2SO4 + O2↑ x mol: 0,5x ®iÖn ph©n → Cu + H2SO4+ O2↑ CuSO4 + H2O  Mol: y y It + Dựa vào thời gian suy ra số mol e trao đổi trong quá trình đp = = 0,056 mol F 0,5x.2 + 2y = 0,056 hay x + 2y = 0,056 (I) Dung dịch B có: FeSO4 và H2SO4. Khi pư với thuốc tím thì: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O mol: x 0,2x 0,2x = 0,004 (II) + Từ (I và II) ta có: x = 0,02 mol và y = 0,018 mol %mFe = 49,3% Cu = 50,7%.

2/ Số mol H2SO4 pư = 3x + 2y = 0,096 mol số mol axit ban đầu = 0,96 mol V = 52,17 ml Bài 18.Cho 20,0 gam hỗn hợp gồm một kim loại M và Al vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 và HCl (Số mol HCl gấp 3 lần số mol H2SO4) thì thu được 11,2 lít khí H2 (đktc) và vẫn còn dư 3,4 gam kim loại. Lọc lấy phần dung dịch rồi đem cô cạn thì thu được một lượng muối khan. Biết M có hoá trị II trong các muối này.

1. Hãy viết phương trình phản ứng dưới dạng ion rút gọn.

2. Tính tổng khối lượng muối khan thu được và nồng độ mol/l của mỗi axit trong dung dịch.

3. Xác định kim loại M, biết số mol mỗi kim loại tham gia phản ứng bằng nhau.

1. Hãy viết phương trình phản ứng dưới dạng ion rút gọn: M + 2H+ → M2+ + H2↑ (1) + 3+ 2Al + 6H → 2Al + 3H2↑ (2) + 2– H2SO4 → 2H + SO4 a(mol) → 2a → a HCl → H+ + Cl– 3a(mol) → 3a → 3a

D

IỄ N

2. Tính tổng khối lượng muối khan thu được và nồng độ mol/l của mỗi axit trong dung dịch: Gọi a là số mol của H2SO4 và 3a là số mol của HCl H + = 5a(mol)  2− SO4 = a(mol)  − Cl = 3a(mol) Gt: Kim loại còn dư nên axit phản ứng hết.

11,2 (1), (2) ⇒ n H + = 5a = 2n H2 = 2. = 1 ⇒ a = 0,2(mol) 22, 4

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 0,6 CM(HCl) = = 3M 0,2 0,2 CM(H2SO4 ) = = 1M 0,2

5a = 57,1(gam) 2

N

m muoái = (20 − 3, 4) + (98a + 36,5.3a) − 2 ⋅

Ơ

3. Xác định kim loại M: Theo định luật bảo toàn khối lượng:

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Gọi x là số mol của kim loại M và Al: 3 (1), (2) ⇒ x + ⋅ x = 0,5 ⇒ x = 0,2(mol) 2 Mx + 27x = 20 – 3,4 = 16,6 ⇒ M = 56 (Fe) Bài 19. Hòa tan hỗn hợp rắn (gồm Zn, FeCO3, Ag) bằng dd HNO3 (loãng, dư) thu được hỗn hợp khí A gồm 2 khí không màu có tỉ khối so với hiđro là 19,2 và dung dịch B. Cho B phản ứng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa tạo thành và nung đến khối lượng không đổi được 2,82 gam chất rắn. Biết rằng mỗi chất trong hỗn hợp chỉ khử HNO3 tạo thành một chất.

1. Lập luận để tìm khí đã cho.

2. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu (biết trong hỗn hợp số mol Zn = số mol FeCO3).

Bài 20. 1. Cho 10,40 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS2, S) tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 45,65 gam kết tủa. a) Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình ion. b) Tính V và số mol HNO3 trong dung dịch cần dùng để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp X. a) Trong hai khí chắc chắn có CO2 = 44 đvC. Vì M A = 38,4 < MCO2 nên khí còn lại có M < 38,4 đvC. Vì là khí không màu nên đó là NO hoặc N2 + Do Ag là kim loại yếu nên không thể khử HNO3 xuống sản phẩm ứng với số oxi hóa thấp như nitơ, amoni nitrat nên khí còn lại chỉ có thể là NO. + Vì mỗi chất trong hh chỉ khử HNO3 đến một chất khử nhất định nên Zn sẽ khử HNO3 xuống NO hoặc NH4NO3. b) Gọi x là số mol Zn số mol FeCO3 = x, gọi là số mol Ag= y. + Nếu chỉ có Zn cũng khử HNO3 tạo ra khí NO thì ta có: 3Zn + 8HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: x 2x/3 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O x x x/3 mol: 3x + y Khí tạo thành có: x mol CO2 và mol NO .

3 + Vì hh khí có tỉ khối so với hiđro là 19,2 nên số mol CO2 = 1,5.nNO 3x + y x = 1,5. y = -x (loại) (1,0 điểm) 3 sảm phẩm khử phải có NH4NO3 là sp khử ứng với Zn do đó ta có: 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O mol: x x x/4 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O x x x x/3 mol: x+y khí tạo thành có x mol CO2 và mol NO. Vì số mol CO2 = 1,5. nNO 3

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn x=y + Khi B + NaOH dư và nung thì chất rắn chỉ có: NaOH t0 → Fe(OH)3  → 0,5 Fe2O3 Fe(NO3)3 

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N Ơ H N U Y .Q TP

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

56 x + 32 y = 10, 4  x = 0,1mol Theo bài ra ta có hệ:   → 107 x + 233 y = 45, 65  y = 0,15mol Áp dụng định luật bảo toàn eletron ta có: Fe → Fe+3 + 3e 0,1mol 3.0,1mol S → S+6 + 6e 6.0,15mol 0,15mol N+5 + 1e → N+4 a.1mol a mol Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: a = 0,3 + 0,9 = 1,2 mol → V = 1,2.22,4 = 26,88 lít Theo (1) và (4):

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

0

NaOH t → 0,5Ag2O  → Ag AgNO3  0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag. Vì x = y nên ta có: 80x + 108x = 2,82 x = 0,015 mol.

Vậy cả 3 chất trong hh đã cho đều có số mol là 0,015 mol.

Do đó: mZn = 0,975 gam; mFeCO3 = 1,74 gam và mAg = 1,62 gam. (1,5 điểm) (1,0 điểm) a)Các phương trình phản ứng: + 3+ Fe + 6H + 3NO3 → Fe + 3NO2 ↑+ 3H2O (1) + 3+ 2FeS + 10 H + 9NO3 → Fe + SO4 + 9NO2↑ + 5H2O (2) (3) FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2↑ + 7H2O S + 4H+ + NO3- → SO42- + 6NO2↑ + 2H2O(4) (4) 3+ 2+ Dung dịch sau phản ứng có: Fe , SO4 , H H+ + OH- → H2O Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓ Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ b) Coi hỗn hợp gồm Fe và S ta có sơ đồ: (2,0 điểm) 3+   Fe(OH )3  Fe  Fe   xmol  xmol + Ba (OH )2  xmol  + HNO3 d  → →   S  SO4 2−  BaSO 4   ymol  ymol  ymol

TO

nHNO3 = nH + = 6.nFe + 4nS = 1, 2mol

D

IỄ N

Đ

ÀN

Bài 21. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp MgCl2, FeCl3, CuCl2 vào nước ta được dung dịch A. Cho từ từ dòng khí H2S vào A cho đến dư thì thu được lượng kết tủa nhỏ hơn 2,51 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S dư vào dung dịch A. Tương tự, nếu thay FeCl3 trong A bằng FeCl2 với khối lượng như nhau (được dung dịch B) thì lượng kết tủa thu được khi cho H2S vào B nhỏ hơn 3,36 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S vào B. Viết các phương trình phản ứng và xác định thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Đáp án Gọi x, y, z lần lượt là số mol CuCl2 , MgCl2 , FeCl3. * Tác dụng với dung dịch Na2S CuCl2 + Na2S  CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O  Mg(OH)2 + H2S + 2NaCl

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 2FeCl3 + 3Na2S  2FeS + S + 6NaCl * Tác dụng với dung dịch H2S CuCl2 + H2S  CuS + 2HCl 2FeCl3 + H2S  2FeCl2 + 2HCl + S MgCl2 + H2S  không xảy ra -Nếu thay FeCl3 bằng FeCl2 cùng khối lượng : * Tác dụng với dung dịch Na2S CuCl2 + Na2S  CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O  Mg(OH)2 + H2S + 2NaCl FeCl2 + Na2S  FeS + 2NaCl * Tác dụng với dung dịch H2S CuCl2 + H2S  CuS + 2HCl

Ơ

N

162,5 z 127

(0,25 đ)

TP

.Q

(0,25 đ)

U Y

N

H

(0,25 đ)

z z  + 58y = 2,51 96x + 32.  (1) 2 2 

Số mol FeCl2 =

162,5 z .88 = 3,36.96x (2) (0,25 đ) 127 Ta được: y = 0,664x và z = 1,67x (0,25 đ) (0,25 đ) %MgCl2 = 13,45 ; %FeCl3 = 57,80 và %CuCl2 = 28,75 Bài 22. Trong bình kín dung tích 2,112 lít chứa khí CO và một lượng hỗn hợp bột A gồm Fe3O4 và FeCO3 ở 27,30C áp suất trong bình là 1,4atm (thể tích chất rắn không đáng kể). Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để các phản 554 ứng xảy ra hoàn toàn. Hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối so với H2 là . Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dd 27 1,792 HNO3 loãng, thu được lít hỗn hợp khí gồm NO và CO2 ở đktc. Tính thể tích dd HCl 2M để hòa tan hết hỗn 3 hợp A. 2,112 x1,4 1. n CO = = 0,12(mol) 0,082 x (273 + 27,3) 2,112 x1,4 n CO = = 0,12(mol) 0,082 x (273 + 27,3) Gọi x, y là số mol Fe3O4, FeCO3 trong hỗn hợp A Các ptpư: t0 Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4 CO2 (1)

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

96x + 58y +

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

(0,25 đ)

ẠO

96x + 88z + 32.

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com (0,25 đ)

4x

4x t0 FeCO3 + CO = Fe + 2 CO2 (2) y y 2y Hỗn hợp sau phản ứng (1) và (2): n hỗn hợp = n CO2 + n CO dư = 4x + 2y + 0,12 - (4x + y) = 0,12 + y 554 M CO 2 , NO = 2 x ≈ 41 27 Hòa tan A trong HNO3 loãng: 3Fe3O4 + 28HNO3 = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3) x x/3 3FeCO3 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO + 3CO2 + 5H2O (4) y y/3 y x y 0,08 Từ (3) và (4): n hhCO 2 , NO = + + y = 3 3 3 x + y = 0,08 Từ đó ta có hệ phương trình  44(4 x + 2 y) + 28(0,12 − 4 x − y) = 41(0,12 + y)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

x

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B 10 00

Ó

A

* Số mol H2SO4 : 0,215x1 =0,215 mol ⇒ H+: 0,43 mol ; SO42- : 0,215 mol 4,93/65 < nkim loại < 4,93/24 0,0758 < nkim loại < 0,2054

-L

Í-

H

(1) và (2) số mol H+ phản ứng 2. 0,2054 = 0,4108 < số mol H+ ban đầu H+ còn dư, 2 kim loại hết. * Dung dịch baz có: OH-: 0,48 mol ; Ba2+: 0,03 mol ; Na+:0,42 mol ; SO42- : 0,215 mol Đặt x: số mol Mg Mg2+ : x mol MgO : x mol y: số mol Zn Zn2+ : y mol BaSO4 : 0,03 mol số mol OH- pứ = số mol H+ = 0,43 mol số mol OH- dư = 0,48 – 0,43 = 0,05 mol pứ (7) xảy ra Rắn thu được sau phản ứng: BaSO4 , MgO, có thể ZnO nếu Zn(OH)2 không hòa tan hết.

Xét 2 trường hợp TH1 : Rắn thu được BaSO4 , MgO mBaSO4 = 0,03. 233=6,99g mMgO = 13,04 – 6,99=6,05g mMg = 0,15125. 24 = 3,63g mZn = 4,93 – 3,63 = 1,3 g TH2: Rắn thu được BaSO4 , MgO, ZnO 0,03. 233+ 40x + (y – 0,025)81 =13,04 (10) 24x + 65y = 4,93 (11) x = 0,191 ; y = 0,00518 Theo (6) nếu số mol Zn(OH)2 = y ⇒ nOH − du làm tan hết Zn(OH)2 = 2y = 2. 0,00518=0,01036 mol < nOH − du = 0,05

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com x = 0,02 Giải hệ, ta được:   y = 0,015 Ptpư hòa tan A trong dd HCl là: = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (5) Fe3O4 + 8HCl 0,02 mol 0,16 mol FeCO3 + 2HCl = FeCl2 + CO2 ↑ + H2O (6) 0,015 mol 0,03 mol n HCl = 0,03 + 0,16 = 0,19mol 0,19 VddHCl = = 0,095mol 2 Bài 23.Cho 4,93 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào cốc chứa 215 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng). Sau khi phản ứng hoàn toàn thêm tiếp vào cốc 0,6 lít dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,7M. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi thì thu được 13,04gam chất rắn. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (đối với các phản ứng xảy ra trong dung dịch cần viết phương trình dạng ion thu gọn). b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

Các phản ứng xảy ra 2H+ + Mg Mg2+ + H2 (1) 2H+ + Zn Zn2+ + H2 (2) H+ dư + OH- H2O (3) Ba2+ + SO42- BaSO4 (4) 2+ Mg + 2OH Mg(OH)2 ↓ (5) Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 ↓ (6) nếu OH- dư Zn(OH)2 + 2OH- ZnO22- +2 H2O (7) t0 → MgO + 2 H2O Mg(OH)2  (8) t0 → ZnO + 2 H2O Zn(OH)2  (9)

mol ⇒ vô lý.

Vậy trường hợp 1 chấp nhận.

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com Bài 24. Cho 5,15 gam hỗn hợp A gồm Zn và Cu vào 140 ml dung dịch AgNO 3 1M. Sau khi phản ứng xong thu được 15,76 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch B. Chia B thành hai phần bằng nhau, thêm KOH dư vào phần 1, thu được kết tủa. Lọc kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, được m gam chất rắn. a. Tính m? b. Cho bột Zn tới dư vào phần 2, thu được dung dịch D. Cho từ từ V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch D thu được 2,97 gam kết tủa. Tính V, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Vì sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên có thể gồm 2 trường hợp sau: + Trường hợp 1: AgNO3 hết, Zn còn dư, Cu chưa phản ứng ( hỗn hợp KL gồm: Zn dư, Cu, Ag ).

Gọi nZn, n Cu (hhA) là x và y, nZn phản ứng là a ( mol ). → Zn(NO3)2 + 2Ag Zn + 2AgNO3  (1) a 2a a 2a mA = 65x + 64y = 5,15 (I); mKL = 65(x-a) + 64y + 108. 2a = 15,76 (II) nAgNO3 = 2a = 0,14 (III). Hệ phương trình I, II, III vô nghiệm (loại). + Trường hợp 2: Zn hết, Cu phản ứng một phần, AgNO3 hết. gọi n Cu phản ứng là b (mol). → Zn(NO3)2 + 2Ag (1) Zn + 2AgNO3  x 2x x 2x Cu + 2AgNO3  → Cu(NO3)2 + 2Ag (2) b 2b b 2b mA = 65x + 64y = 5,15 (I); mKL = 64(y-b) + 108( 2x + 2b ) = 15,76 (II) nAgNO3 = ( 2x + 2b ) = 0,14 (III). Giải hệ phương trình I, II, III ta được: x = 0,03, y = 0,05, b = 0,04. + Trong mỗi phần có: 0,015 mol Zn(NO3)2 và 0,02 mol Cu(NO3)2 . → Zn(OH)2  → K2ZnO2.

Zn(NO3)2  → Cu(OH)2  → CuO. Cu(NO3)2  0,02 0,02  → m = 0,02.80 = 1,6 gam. → Zn(NO3)2 + Cu (1) b.

Zn + Cu(NO3)2  0,02 0,02 + nZn(NO3)2 (dd D) = 0,015 + 0,02 = 0,035. Có thể gồm 2 trường hợp sau: + Trường hợp 1: Zn(NO3)2 dư. → Zn(OH)2 + 2Na(NO3) Zn(NO3)2 + 2NaOH  (2) 0,06 0,03 V = 0,06/2 = 0,03 lít. + Trường hợp 2: Zn(NO3)2 hết.

Zn(NO3)2 + 2NaOH  → Zn(OH)2 + 2Na(NO3) (2) 0,035 0,07 0,035

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

N

+ 2NaOH  → Na2ZnO2 + 2H2O (3) 0,005 0,01 + nNaOH = 0,07 + 0,01 = 0,08 V = 0,08/2 = 0,04 lít.

Bài 25. Cho 3,64 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit và muối cacbonat trung hòa của một kim loại M có hóa trị II tác dụng vừa đủ với 117,6 gam dung dịch H2SO4 10%. Sau phản ứng thu được 448 ml khí CO2 (đktc) và dung dịch X chứa một muối duy nhất. Dung dịch X có có nồng độ phần trăm và nồng độ mol lần lượt là 10,876% và 0,545M. Khối lượng riêng của dung dịch X là 1,093 g/ml. a) Xác định tên kim loại M. b) Tính % khối lượng của các chất có trong hỗn hợp A. . a. Xác định kim loại M Đặt số mol của MO, M(OH)2, MCO3 tương ứng là x, y, z.

Nếu tạo muối trung hòa ta có các phản ứng → MSO4 + H2O MO + H2SO4  (1) → MSO4 + 2H2O M(OH)2 + H2SO4  (2) → MSO4 + H2O + CO2 (3) MCO3 + H2SO4  Nếu tạo muối axít ta có các phản ứng MO + 2H2SO4  → M(HSO4)2 + H2O (4) → M(HSO4)2 M(OH)2 + 2H2SO4  + 2H2O (5) → M(HSO4)2 + H2O + CO2 MCO3 + 2H2SO4  (6) d.C%.10 1, 093.10,876.10 Ta có : M Muôi = = ≈ 218 CM 0, 545 -TH1: Nếu muối là MSO4 => M +96 = 218 => M=122. (loại) -TH2: Nếu là muối M(HSO4)2 => M + 97.2 = 218 => M = 24 (Mg) Vậy xảy ra các phản ứng (4, 5, 6) tạo muối Mg(HSO4)2 b.Theo (4), (5), (6) => Số mol CO2 = 0,448/22,4 = 0,02 mol => z = 0,02 (I) 117,6.10% Số mol H2SO4 = = 0,12 mol => 2x + 2y + 2z = 0,12 (II) 98 Mặt khác 40x + 58y + 84z = 3,64 (III) Giải hệ (I), (II), (III) được: x = 0,02; y = 0,02; z = 0,02 %MgO = 40.0,02/ 3,64 = 21,98% %Mg(OH)2 = 58.0,02/3,64 = 31,87% %MgCO3 = 84.0,02/3,64 = 46,15% Bài 26. Cho 3,9 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X, Y có hoá trị không đổi lần lượt là II và III vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A và 4,48 lít khí H2 (đktc).

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

Zn(OH)2

IỄ N

a) Tính khối lượng muối trong A.

D

b) Cho 3,9 gam hỗn hợp M tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO3 1M, sau phản ứng thu được 0,84 lít khí B duy nhất (đktc) và dung dịch C. Cô cạn cẩn thận dung dịch C được 29,7 gam muối khan. Tìm công thức phân tử của B và tính giá trị của V? PTHH X + 2H+ → X2+ + H2 (1) 2Y + 6H+ → 2Y3+ + 3H2 (2) Ta có

n

H2

=

4,48 =0,2 mol 22,4

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn ⇒ mmuèi = mhçn hîp KL + mSO2 − = 3,9 + 0, 2.96 = 23,1 gam

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

4

b. Theo (1) và (2): X → X 2+ +2e

2H + +2e → H 2

Y → Y3+ +3e ⇒ ne cho=2.0,2=0,4 mol mmuèi nitrat cña KL = mKL + 62.nNO− = mKL + 62.2nSO2− = 3,9 + 62.2.0, 2 = 28, 7 gam < 29, 7 gam 3

4

⇒ Ngoài muối NO3 của hai kim loại còn có muối NH4NO3.

29, 7 − 28, 7 ⇒ nNH 4 NO3 = = 0, 0125 mol 80 0,84 Gọi công thức khí B là NxOy: nB = = 0, 0375 mol 22, 4 x NO3- + (6x – 2y)H+ + (5x –2y)e → NxOy +(3x-2y)H2O 0,0375 NO3- + 10 H+ + 8e → NH4+ + 3 H2O 0,0125 Ta có ne nhận= (5x –2y). 0,0375 + 8. 0,0125 =(5x –2y). 0,0375 + 0,1 mol ĐLBT electron: (5x –2y). 0,0375 + 0,1=0,4 ⇒ 5x –2y = 8 x = 2 ⇒ ⇒ B lµ : N 2 O y = 1

N Ơ H N U Y .Q TP ẠO Đ

G

N

– 2y ) .0, 0375 +10. 0, 0125 = 0, 5 ( mol )

H Ư

( 6x

TR ẦN

nHNO3 = nH + =

H

Ó

A

10 00

B

V= 0,5 lít.

Bài 27.Cho 3,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M. Khi phản ứng hoàn toàn được dung dịch A và chất rắn B. Nung B trong không khí ở nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được 6,4 gam chất rắn. Cho A tác dụng dung dịch NH3 dư, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,62 gam chất rắn D. 1/ Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.

2/ Hoà tan hoàn toàn 3,58 gam hỗn hợp X vào 250 ml dung dịch HNO3 a (mol/l) được dung dịch E và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Dung dịch E tác dụng vừa hết với 0,88 gam bột đồng. Tính a.

Phương trình hoá học xảy ra:

Í-

Trước hết: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu. (1) Khi Al hết: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu.

-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

-

(2)

ÁN

Nếu Cu2+ hết thì số mol Cu trong chất rắn C>0,1 mol =>Chất rắn sau khi nung B trong không khí có khối lượng

TO

> 0,1.80 = 8(g) (không phù hợp).

ÀN

Vậy Cu2+ dư nên Al và Fe hết…………………………………………….

Đ

Gọi số mol Al ,Fe, Cu trong hỗn hợp X lần lượt là: a, b, c.

IỄ N

Phương trình về khối lượng hỗn hợp: 27a + 56b + 64c = 3,58 (I) Chất rắn sau khi nung chỉ có CuO: 3a/2 + b + c = 0,08 (II)

D

Dung dịch A chứa: Al3+, Fe2+, Cu2+ dư 0

+ NH 3 d− t , kk → Fe(OH)2, Al(OH)3  → Fe2O3, Al2O3.

Al3+, Fe2+, Cu2+ 

khối lượng chất rắn D: 102.a/2 + 160.b/2 = 2,62 (III) Giải hệ (I), (II), (III) ta có: a = 0,02; b=0,02, c=0,03.

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp là:

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Al =15,084%; Fe=31,28%; Cu=53,63%.

Theo giả thiết nhận thấy: hỗn hợp X và 0,88 gam Cu ( tức 0,01375 mol) tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HNO3 a(mo/l). Theo ĐL bảo toàn e suy ra số e nhận do HNO3 bằng tổng số e nhận do hh X và 0,88 gam Cu. Số e nhường = 3n Al + 2nFe + 2nCu = 0,06+0,04+0,0875=0,1875 (mol)

U Y

N

H

Ơ

N

Quá trình nhận e: 4H+ + NO 3− +3e  → NO + 2H2O 0,25 0,1875 Số mol HNO3=số mol H+=0,25 (mol)=> a = 1M.

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

Bài 28. Cho 39,84 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và kim loại M vào dung dịch HNO3 đun nóng, khuấy đều hỗn hợp để phản ứng hoàn toàn, thu được 4,48 lít khí NO2 là sản phẩm khử duy nhất (ở đktc), dung dịch Y và 3,84 gam kim loại M. Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch Y thu được kết tủa T, nung T trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn H. 1. Tìm kim loại M (biết M có hóa trị không đổi trong các phản ứng trên).

2. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được bao nhiêu gam muối khan.

Theo đầu bài kim loại M có tác dụng với dung dịch HNO3.

- Theo đầu bài khối lượng X phản ứng là 39,84 – 3,84 = 36 gam > 24 gam chất rắn H. Nên trong 24 gam chỉ có Fe2O3 => M(OH)n bị hòa tan trong dung dịch NH3.

- Các phương trình phản ứng Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O (1) M + 2n HNO3 → M(NO3)n + nNO2 + nH2O (2) Đặt số mol Fe3O4: x mol; Số mol M phản ứng (2): y mol * Nếu xảy ra phản ứng M + nFe(NO3)3 → M(NO3)n+ nFe(NO3)2 (3) Từ (3) → Số mol M phản ứng (2): 3x/n mol Theo đầu bài: 232x + My + M. 3x/n = 36 gam (I) Từ (1,2) Số mol NO2 : x + ny = 0,2 (II) - Viết các phương trình phản ứng dung dịch Y với dung dịch NH3 và lọc kết tủa nung trong không khí được 24 gam chất rắn chỉ có Fe2O3 Số mol Fe2O3 = 3x/2 = 24/160 → x= 0,1 mol (III) Từ (I, II, III) → x = 0,1 mol; y = 0,1/n mol → M = 32n 1. Với n = 2 → M = 64 kim loại M là đồng (Cu) 2. Dung dịch Y có 0,3 mol Fe(NO3)2 và 0,05 + 0,15 = 0,2 mol Cu(NO3)2 Khối lượng muối = 180 * 0,3+188*0,2 = 91,6 gam *Nếu không xảy ra phản ứng (3) thực hiện tương tự sẽ loại

D

IỄ N

Đ

ÀN

Bài 29.Trộn CuO với một oxit kim loại M hoá trị II với số mol tương ứng theo tỉ lệ mol 1: 2, được hỗn hợp A. Cho một luồng H2 dư đi qua 2,4 gam A nung nóng thu được hỗn hợp B. Để hoà tan hết B cần 40ml dung dịch HNO3 2,5M và thu được khí NO duy nhất. Xác định kim loại M. Gọi số mol CuO trong A là x ⇒ số mol MO là 2x mol. t0 → Cu + H2O CuO + H2  (1) t0 Có thể: MO + H2 → M + H2O (2) 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O (3) 3M + 8HNO3 → 3 M(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O (4) Có thể: MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + 2H2O (5) Trường hợp 1: Các oxit bị H2 khử hoàn toàn, không có (5)

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

ẠO

Đ G N (1)

B

NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O mol 0,16 ← 0,16 ← 0,16 ← 0,16

TR ẦN

số mol H2SO4 = 0,72 mol => số mol H+ = 1,44 mol Ta có các bán phản ứng:

H Ư

1. Số mol NaNO3 = 0,36 mol

10 00

Số mol NO = 0,16 mol => H+ và NO3- dư, kim loại phản ứng hết.

Số mol NO3- phản ứng = 0,16 mol; số mol H+ phản ứng = 0,64 mol

Ó

A

Fe → Fe3+ + 3e(1) Zn → Zn2+ + 2e(2)

-L

Í-

H

Gọi số mol Fe là x mol, số mol Zn là y mol Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có phương trình 56 x + 65 y = 10,62 (I) Theo định luật bảo toàn electron ta có phương trình

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com 80x + (M + 16)2x=2,4  Ta có hệ  8 8  3 x + 3 2x = 0, 04.2, 5 = 0,1 Giải ra x = 0,0125 mol; M = 40 ⇒ Ca: Loại, vì CaO không bị khử.

Trường hợp 2: MO không bị H2 khử, không có (2,4) 80x + (M + 16)2x=2,4  Ta có hệ:  8  3 x + 2.2x = 0, 04.2, 5 = 0,1 Giải ra x = 0,015 mol; M = 24 ⇒ M là kim loại Mg Bài 30. Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45 M và H2SO4 0,9M. Đun nóng cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,584 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Dung dịch Y hòa tan tối đa m1 gam bột Cu và thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của NO3-).

1. Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

2. Tính giá trị m1 và V. 3. Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khí NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3-), sau phản ứng thu được 3,36 gam chất rắn. Tính giá trị m2.

=> % mZn =100% - 63,28 % = 36,72 %

IỄ N

Đ

ÀN

TO

3x + 2y = 0,16.3 (II) Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,12 và y = 0,06 mol mFe = 0,12.56 = 6,72 g => % mFe = 63,28%

D

Dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+, khi thêm bột Cu vào dung dịch Y: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4 H2O (3) 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 3+ 2+ 2Fe + Cu → 2Fe + Cu2+

0,2 (mol) (4)

0,12 → 0,06

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Từ phản ứng (3), (4) có tổng số mol Cu = 0,36 mol m1 = 0,36.64 = 23,04 gam VNO = 4,48 lít

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+: Do khối lượng Fe3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn bằng 3,36 gam. Nên trong 3,36 gam chất rắn sau phản ứng chỉ có Fe, Zn hết

H

Ơ

N

nFe = 3,36/56 = 0,06 mol 3Zn + 8H+ + 2NO3- → 3Zn2+ + 2NO + 4 H2O

U Y

N

0,3 ← 0,8 ← 0,2 Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+

TP

.Q

→ 0,12 0,06 ← 0,12 2+ 2+ Zn + Fe → Zn + Fe

ẠO Đ

=> mZn = 27,3 gam

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Bài 31: Cho 13,36 gam hh A gồm Cu, Fe3O4 vào dd H2SO4 đặc nóng dư thu được V1 lít SO2 và dd B. Cho B pư với NaOH dư được kết tủa C, nung kết tủa này đến khối lượng không đổi được 15,2 gam chất rắn D. Nếu cũng cho lượng A như trên vào 400 ml dd X chứa HNO3 và H2SO4 thấy có V2 lít NO duy nhất thoát ra và còn 0,64 gam kim loại chưa tan hết. Các pư xảy ra hoàn toàn và các khí đo ở đktc.

1/ Tính V1, V2?

2/ Tính CM mỗi chất trong X biết dung dịch sau pư của A với X chỉ có 3 ion(không kể ion H+ và OH- do nước phân li ra)?

Bài 32: Cho hỗn hợp gồm 25,6 gam Cu và 23,2 gam Fe3O4 tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và chất rắn B. Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư tách ra kết tủa D. Tính lượng kết tủa D.

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

64 x + 232 y = 13, 36  x = 0,1   Bài 33: 1/ Gọi x, y là số mol Cu và Fe3O4 ta dễ dàng lập được hệ sau:  3y  y = 0, 03 80 x + 160. 2 = 15, 2 Áp dụng ĐLBT electron V1 = 22,4.(0,1.2+0,03.1)/2= 2,576 lít + Khi cho A vào dd X thì có pư: 3Fe3O4 + 28H+ + NO3- → 9Fe3+ + NO + 14H2O mol: 0,03 0,09 0,01 3+ 2+ 2+ Cu + 2Fe → Cu + 2Fe 0,045 0,09 Mol: 0,045 0,09 0, 64 phải có: 0,1-0,045 = 0,045 mol Cu pư với H+ và NO3- theo pư: 64 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O mol: 0,045 0,045 0,03 V2 = 22,4.(0,01 + 0,03) = 0,896 lít 2/ Ta thấy số mol HNO3 = NO = 0,04 mol. Dung dịch sau pư của A với X có: 0,09 mol Fe2+ + 0,09 mol Cu2+ và a mol SO42-. Áp dụng ĐLBT điện tích a = 0,18 mol. + Vậy trong X có HNO3 = 0,1M và H2SO4 = 0,45M

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

0,06 ← 0,06 ← 0,06 Tổng số mol Zn đã phản ứng bằng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 0,1 0,8 0,2 0,1 3+ 2+ 2+ Sau đó: Cu + 2 Fe → Cu + 2 Fe 0,1 0,2 0,1 0,2 Khi đó dung dịch A chứa CuCl2 (0,1 mol) và FeCl2 (0,3 mol) Khi cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư có các phản ứng:

Bài 34: pư xảy ra:

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon + − https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Ag + Cl → AgCl ↓

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

0,8 0,8 2+ 3+ Ag + Fe → Ag ↓ + Fe 0,3 0,3 khối lượng D = AgCl và Ag = (0,8 × 143,5) + (0,3 × 108) = 147,2 g Bài 35: Cho V lít CO qua ống sứ đựng 5,8 gam oxit sắt nung đỏ một thời gian thu được hh khí A và chất rắn B. Cho B pư +

H

Ơ

N

hết với HNO3 loãng thu được dd C và 0,784 lít NO. Cô cạn C thu được 18,15 gam muối sắt (III) khan. Nếu hòa tan B bằng HCl dư thì thấy thoát ra 0,672 lít khí(các khí đo ở đktc) a/ Tìm công thức của oxit sắt ? b/ Tính %KL mỗi chất trong B ?

U Y .Q TP ẠO

nFe = nH 2 = 0, 03(mol )

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ,

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

56.0,03 + 72a + 232 b = 5,16  a = 0 a b ⇒ ta có :  0,03 + + = 0,035 b = 0,015  3 3 0,03.56 % m Fe = .100% = 32,56% và %m Fe 3O 4 = 100% − 32,56% = 67,44% 5,16

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

N

Giải: a) Số mol Fe trong FexOy = số mol Fe trong Fe(NO3)3 = 0,075 → số mol oxi trong FexOy = (5,8-0,075.56)/16 = 0,1 oxit là Fe3O4. b) B có thể chứa Fe, FeO (a mol) và Fe3O4 dư (b mol) 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + H2O 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com Bài 36: Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dung dịch axit HNO3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dung dịch A và

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

27 x + 24 y = 2,16  + Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Mg ta có hệ :  x 102. 2 + 40 y = 3,84 x = Al = 0,04 mol và Mg = 0,045 mol số mol e cho = 0,21 mol (II)

10 00

B

+ Từ (I, II) suy ra phải có NH4NO3. Từ đó dễ dàng tính được kết quả sau: D gồm: Al(NO3)3 (8,52 gam) ; Mg(NO3)2 (6,66 gam) ; NH4NO3 (2,4 gam) = 17,58 gam. Hỗn hợp ban đầu có 50% lượng mỗi kim loại.

-L

Í-

H

Ó

A

Bài 37: Hỗn hợp chứa kẽm và kẽm oxit được hòa tan hết bằng dung dịch HNO3 rất loãng nhận được dung dịch A và không có khí bay ra. Cô cạn cẩn thận dung dịch A rồi nung khan ở 2100C đến khi không còn thoát ra thì thu được 2,24 lít khí (đo ở 191,1 K và 7,1. 104 Pa) và còn lại 113,4 gam chất rắn khô. Hãy xác định khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu(1 Pa = 9,87.10-6 atm).

Bài 38: X,Y là kim loại đơn hóa trị II và III. Hòa tan hết 14,0 gam hỗn hợp X, Y bằng axit HNO3 thoát ra 14,784 lít (27,30C và 1,1atm) hỗn hợp 2 khí oxit có màu nâu và có tỷ khối so với He = 9,56 , dung dịch nhận được chỉ chứa nitrat kim loại.

Cùng lượng hỗn hợp 2 kim loại trên cho tác dụng với axit HCl dư thì cũng thoát ra 14,784 lít khí (27,30C và 1atm) và còn lại 3,2 gam chất rắn không tan. Xác định X, Y và tính % lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

448 ml ( đo ở 354,9 K và 988 mmHg) hỗn hợp khí B khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỷ khối của B so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của CO2 so với nitơ. Làm khan A một cách cẩn thẩn thu được chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi thu được 3,84 gam chất rắn E. Viết phương trình phản ứng, tính lượng chất D và % lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

Giải: Theo giả thiết thì B chứa N2 và N2O với số mol đều là 0,01 mol số mol e nhận để tạo ra 2 khí này là : 0,01(10+8) = 0,18 mol (I) − 5 Mg + 12 H+ + 2 NO 3 → 5 Mg2+ + N2 ↑ + 6 H2O − 4 Mg + 10 H+ + 2 NO 3 → 4 Mg2+ + N2O ↑ + 5 H2O − 10 Al + 36 H+ + 6 NO 3 → 10 Al3+ + 3 N2 ↑ + 18 H2O − 8 Al + 30 H+ + 6 NO 3 → 8 Al3+ + 3 N2O ↑ + 15 H2O có thể có pư tạo NH4NO3 − + 4 Mg + 10 H+ + NO 3 → 4 Mg2+ + NH 4 + 3 H2O − + 8 Al + 30 H+ +3 NO 3 → 8 Al3+ + 3 NH 4 + 9 H2O D có Al(NO3)3, Mg(NO3)2 có thể có NH4NO3.

NH4NO3 → N2O↑ + 2H2O 2 NH4NO3 → N2 ↑ + O2 ↑ + 4 H2O ↑ 4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12 NO2 ↑ + 3O2 ↑ 2Mg(NO3)2 → 2MgO + 4 NO2 ↑ + O2 ↑ E chỉ có Al2O3 và MgO.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Giải: Số mol khí = 0,66 và 0,6 mol. Từ MTB= 9,56. 4 = 38,24 suy ra NO2 > 38,24 nên khí còn lại phải là NO = 30 < 38,24. Và tính được NO = 0,32 mol và NO2 = 0,34 mol 3X + 8HNO3 → 3X(NO3)2 + 2NO ↑+ 4H2O Y + 4HNO3 → Y(NO3)3 + NO ↑+ 2H2O X + 4HNO3 → X(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O Y + 6HNO3 → Y(NO3)3 + 3NO2 ↑+ 3H2O X + 2HCl → XCl2 + H2 ↑ hoặc 2Y + 6HCl → 2YCl3 + 3H2 ↑ Biện luận: * Nếu kim loại Y không tan trong axit HCl 10,8 Theo pt: số mol X = 0,6 và lượng X = 10,8 gam nên X = = 18 (không có kim loại thỏa mãn) 0, 6 * Vậy kim loại X không tan trong axit HCl 10,8 Theo pt: số mol Y = 0,4 và lượng Y = 14- 3,2= 10,8 gam nên Y = = 27 ∼ Al 0, 4

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 3+ https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com Al− 3e → Al Đặt số mol X bằng a:  tổng số e nhường = 0,4. 3 + 2a = 1,2 + 2a 2+ X − 2 e → X  N +5 + 3e → N +2 tổng số e thu = 0,32. 3 + 0,34 = 1,30  +5 +4  N + 1e → N 3, 2 1,2 + 2a = 1,3 → a = 0,05. Vậy X = = 64 ∼ Cu và % Al = 77,14% ; %Cu = 22,86% 0, 05 Bài 39: Cho 45,24 gam một oxit sắt pư hết với 1,5 lít dd HNO3 loãng thu được dd A và 0,896 lít hh khí B gồm NO và N2O.

U Y

N

H

Biết tỉ khối của B so với H2 là 17,625. Thêm vào A m gam Cu, sau pư thấy thoát ra 0,448 lít NO duy nhất và còn lại 2,88 gam kim loại không tan. Các khí đo ở đktc. a/ Tìm công thức của oxit sắt? b/ Tính m và nồng độ mol/l của dd HNO3 ban đầu? c/ Sau khi lọc bỏ kim loại không tan rồi đem cô cạn dung dịch thì thu được bao nhiêu gam muối khan?

0,195 3x − 2 y

.Q

0,195(56 x + 16 y ) x 3 124,8x = 93,6y = oxit sắt là Fe3O4.

3x − 2 y y 4 b/ dd A có 0,585 mol Fe(NO3)3 và HNO3 dư. Khi thêm m gam Cu vào thì có pứ sau: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O mol: 0,03 0,08 0,02 0,02 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+.

Mol: 0,585 0,2925 m = 64.(0,03+0,2925) + 2,88 = 23,52 gam. + Số mol HNO3 = 1,89 mol CM = 1,26M c/ khối lượng muối = Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 = 165,93 gam.

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Bài 40: Cho 7 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 500 ml dung dịch AgNO3. Sau pư được dung dịch A’ và 21,8 gam chất rắn B. Thêm NaOH dư vào A’ rồi nung kết tủa sinh ra trong không khí đến khối lượng không đổi được 7,6 gam chất rắn.

1/ Tính %m mỗi kim loại?

2/ Tính V dung dịch HNO3 2M min cần hoà tan hết 7 gam A biết tạo ra NO? Giải: 1/ Pư xảy ra theo thứ tự sau: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (2) Có thể có: Fe(NO3)2 +AgNO3 → Fe(NO3)3 + 2Ag (3) + Gọi số mol của Fe và Cu lần lượt là x và y ta có: 56x + 64y = 7 (I) + Ta phải xét các trường hợp sau: TH1: Chỉ có pư (1) chỉ có Fe pư.

TH2: Có pư (1) và (2) Fe hết và Cu pư 1 phần hoặc vừa hết TH3: Có pư (1), (2) và (3) Fe và Cu hết và AgNO3 dư sau (2) * TH 1: Chỉ có Fe pư ở (1). Gọi x là số mol Fe pư, y là số mol Cu và z là số mol Fe dư ta có: 56(x+z) + 64y = 7 (I) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol: x 2x x 2x A’ có Fe(NO3)2 = x mol. B có 2x mol Ag + Cu = y mol và có thể có Fe dư = z mol. + Theo giả thiết ta có: 108.2x + 64y + 56z = 21,8 (II) + Khi A’ pư với NaOH ta có: Fe(NO3)2 → Fe(OH)2 →Fe(OH)3 → Fe2O3.

Mol: x x x 0,5x 0,5x.160 = 7,6 (III) + Thay (III) vào (I, II) ta có: 64y + 56z = 1,68 và 64y + 56z = 1,28 Loại trường hợp này. * TH2: Có pư (1, 2) Fe hết và Cu pư 1 phần hoặc vừa hết gọi x là số mol Fe, y là số mol Cu pư và z là số mol Cu dư ta có: 56x + 64(y+z) = 7 (I) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol: x 2x x 2x

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

45,24 =

TP

Giải: a/ NO = 0,025 mol và N2O = 0,015 mol số mol e cho = 0,195 mol số mol FexOy =

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Mol:

y

2y

y

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

2y

A’ có Fe(NO3)2 = x mol và Cu(NO3)2 = y mol. B có (2x+2y) mol Ag + Cu dư = z mol

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

-L

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

+ Theo giả thiết ta có: 108.(2x+2y) + 64z = 21,8 (II) + Khi A’ pư với NaOH ta có: 0,5x.160 + 80y = 7,6 (III) + Giải (I, II, III) được: x = 0,045 mol; y = 0,05 mol và z = 0,02 mol Vậy %Fe = 36%. *TH3: Xảy ra pư (3) khi đó B chỉ có Ag Số mol e mà Ag+ nhận ≥ số mol e mà A cho 21,8/108 ≥ số mol e mà A cho. Giả sử A chỉ có Cu thì số mol e cho là nhỏ nhất và = 2.7/64 21,8/108 ≥ 14/64 điều này vô lí 2/ 7 gam A có 0,045 mol Fe và 0,07 mol Cu. Để lượng HNO3 min thì xảy ra pư sau: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Mol: 0,045 0,18 0,045 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: a 8a/3 a và Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2.

Mol: 0,0225 0,045 a + 0,0225 = 0,07 a = 0,0475 mol HNO3 = 0,3067 mol V = 153,33 mol. ĐS: 1/ Fe = 36% 2/ 153,3 ml Bài 41: Một hỗn hợp rắn A gồm kim loại M và một oxit của kim loại đó. Người ta lấy ra 3 phần, mỗi phần có 59,08g A. Phần thứ nhất hoà tan vào dung dịch HCl thu được 4,48 lít khí H2. Phần thứ hai hoà tan vào dung dịch của hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 thu được 4,48 lít khí NO. Phần thứ 3 đem nung nóng rồi cho tác dụng với khí H2 dư cho đến khi được một chất rắn duy nhất, hoà tan hết chất rắn đó bằng nước cường toan thì có 17,92 lít khí NO thoát ra. Các thể tích đo ở đktc. Hãy tính khối lượng nguyên tử, cho biết tên của kim loại M và công thức oxit trong hỗn hợp A. Giải: Đặt CT của oxit là MxOy; gọi số mol M và MxOy trong một phần lần lượt là a và b ta có: Ma + b(Mx+16y) = 59,08 (I) + Với phần 1 ta có: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2.

Mol: a an/2 an = 0,4 (II) + Với phần 2 ta có: 3M + 4mH+ + mNO3- → 3Mm+ +mNO + 2mH2O 3MxOy + (4xm-2y)H+ +(mx-2y)NO3- → 3xMm+ +(mx-2y)NO +(2mx-y)H2O am + b(mx-2y) = 0,2.3 (III) + Với phần 3 ta có: MxOy + yH2 → xM + yH2O Mol: b bx chất rắn gồm (a+bx) mol M. Do đó: 3M + mHNO3 + 3mHCl → 3MClm + mNO + 2mH2O m(a+bx) = 0,8.3 (IV) + Từ (III và IV) ta có by = 0,9 mol thay vào (I) ta được: M(a+bx) = 44,68 (V) + Chia (V) cho (IV) được: M = 18,6 m m = 3 và M = Fe. Từ M là Fe và (II) n = 2 a = 0,2 mol bx = 0,6 mol và by = 0,9 mol x/y = 2/3 oxit đã cho là Fe2O3.

Bài 42: 1/ Hòa tan 69 gam hh CuCl2, FeCl3 theo tỉ lệ mol 1:2 vào nước được dung dịch A. Điện phân A với điện cực trơ, thời gian điện phân hết các muối là T. Tính độ tăng khối lượng ở catot khi điện phân trong thời gian 0,5T; 0,7T.(Cho thứ tự đp lần là Fe3+ > Cu2+ > Fe2+).

2/ Hỗn hợp X gồm NaCl, NaHCO3, Na2CO3 trong đó có một muối ngậm nước. 61,3 gam X pư vừa hết với 100 ml dd HCl 4,5M thu được V lít CO2 ở đktc, dd A. Cho A vào 100 ml dd AgNO3 6,5M thì vừa thu được kết tủa max. Nếu cho dd NaOH dư vào X thì được dd Y, cho tiếp dd Ba(NO3)2 dư vào Y thì thu được lượng kết tủa lớn nhất là 68,95 gam. Tính V và %KL mỗi chất trong X?

D

Giải: 1/ Ta có số mol CuCl2 = 0,15 mol và FeCl3 = 0,3 mol. Độ tăng KL ở catot bằng KL kim loại sinh ra bám vào catot. + Ở anot xảy ra pư: 2Cl- → Cl2 + 2e mol: 1,2 1,2 Khi đp hết thì số mol e trao đổi là 1,2 mol khi đp là 0,5T và 0,7T thì số mol e trao đổi là 0,6 mol và 0,84 mol. + Ở catot xảy ra pư theo thứ tự: Fe3+ + 1e → Fe2+ Cu2+ + 2e → Cu Fe2+ + 2e → Fe www.facebook.com/daykemquynhonofficial Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

H Ư

N

G

Đ

ẠO

2/ + Đặt x, y, z lần lượt là số mol Cl-; HCO3- và CO32- ta có: y + 2z = 0,1.4,5; x + 0,45 = 0,65 và y + z = 0,35 x =0,2 mol; y = 0,25 mol và z = 0,1 mol V = 22,4.(y+z)=7,84 lít Số mol NaCl = 0,2 mol; NaHCO3 = 0,25 mol; Na2CO3 = 0,1 mol. Gọi n là số mol nước ta có: 0,2.58,5 + 0,25.84 + 0,1.106 + 18.n = 61,3 n = 1 mol. có 3 khả năng là: NaCl.5H2O; NaHCO3.4H2O và Na2CO3.10H2O nhưng chỉ có Na2CO3.10H2O là phù hợp với thực nghiệm.

Bài 43: Có 100 ml dd chứa H2SO4 0,8M và HCl 1,2M. Thêm vào đó 10 gam hh X gồm Fe, Mg, Zn. Sau pư lấy 50% hiđro

TR ẦN

cho qua ống đựng a gam CuO nung nóng. Sau pư trong ống còn 14,08 gam hh chất rắn A. Cho A pư với AgNO3 thì sau pư thu được chất rắn B trong đó có 25,23% Ag. 1/ Tính a?

2/ Tính V dd HNO3 2M cần hòa tan hết B?

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Bài Giải: 1/ H2SO4 = 0,08 mol và HCl = 0,12 mol H+ = 0,28 mol. + Pư đã cho dạng: M + 2H+ → M2+ + H2↑ (1) + Nếu X chỉ có Zn thì số mol kim loại trong X là nhỏ nhất = 10/65 = 0,154 mol Số mol H+ ít nhất cần để hòa tan hết X = 2.0,154 = 0,308 mol > số mol H+ giả thiết cho là 0,28 mol Trong pư (1) H+ hết và kim loại dư số mol H2 = 0,28/2 = 0,14 mol. + Khi cho 50% ứng với 0,07 mol hiđro pư với CuO thì: CuO + H2 → Cu + H2O Mol: 0,07 0,07 0,07 a a A có 0,07 mol Cu và ( - 0,07) mol CuO 0,07.64 + 80.( - 0,07) = 14,08 a = 15,2 gam 80 80 2/ A có: 0,07 mol Cu và 0,12 mol CuO. Khi pư với AgNO3 ta có: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Mol: x 2x 2x B có: 0,12 mol CuO + (0,07 - x) mol Cu + 2x mol Ag 108.2 x = 0,2523 x = 0,02 mol. mB = 14,08 + 152x 14, 08 + 152 x B có: 0,12 mol CuO + 0,05 mol Cu + 0,04 mol Ag + Khi B + HNO3 thì: CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O Mol: 0,12 0,24 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: 0,05 0,1333 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: 0,04 0,0533 HNO3 = 0,42667 mol V =0,2133 lít

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn + TH1: thời gian đp là 0,5T ứng với 0,6 mol e trao đổi thì có Fe3+ + 1e → Fe2+ mol: 0,3 0,3 0,3 Cu2+ + 2e → Cu mol: 0,15 0,3 0,15 Độ tăng KL ở catot = KL của Cu = 0,15.64 = 9,6 gam + TH2: thời gian đp là 0,7T ứng với 0,84 mol e trao đổi.

Fe3+ + 1e → Fe2+ 0,3 0,3 mol: 0,3 2+ Cu + 2e → Cu mol: 0,15 0,3 0,15 2+ Fe + 2e → Fe mol: 0,12 0,24 0,12 Độ tăng KL ở catot = KL của Cu + Fe = 16,32 gam.

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Bài 44: 1/ Cho 5,8 gam FeCO3 pư vừa hết với dd HNO3 được hh khí CO2 + NO và www.daykemquynhon.blogspot.com dd A. Thêm HCl dư vào A được dd B. Hỏi B hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu? 2/ Cho 20 gam hh A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al pư với 60 ml dd NaOH 2M được 2,688 lít hiđro. Sau pư thêm tiếp 740 ml dd HCl 1M và đun nóng đến ngừng thoát khí được hh khí B, lọc tách được cặn C. Cho B hấp thụ từ từ vào dd nước vôi trong dư được 10 gam kết tủa. Cho C pư hết với HNO3 đặc nóng thu được dd D và 1,12 lít một khí duy nhất. Cho D pư với NaOH dư được kết tủa E. Nung E đến KL không đổi được m gam chất rắn. Tính KL mỗi chất trong A và m biết các khí đo ở đktc?

N

Giải: 1/ 16 gam(Cu pư được với Fe3+ và H+ + NO3-).

2/+ Khi A pư với NaOH thì số mol NaOH = 0,12 mol; số mol H2 = 0,12 mol. Suy ra NaOH dư

ẠO

Đ

G

N

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-L

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2.

0,08 0,08 0,12 Mol: 0,08 Sau pư trên thì hh có: FeCO3 + Fe + Cu + 0,04 mol NaOH dư + 0,08 mol NaAlO2. + Khi thêm vào 0,74 mol HCl vào thì: NaOH + HCl → NaCl + H2O Mol: 0,04 0,04 NaAlO2 + 4HCl + H2O → NaCl + AlCl3 + 3H2O Mol: 0,08 0,32 Số mol HCl còn lại sau 2 pư trên là 0,38 mol. B là hh khí nên B phải có CO2 + H2. C chắc chắn có Cu, có thể có FeCO3 + Fe. Mặt khác C + HNO3 → NO2 là khí duy nhất nên C không thể chứa FeCO3 C có Cu và có thể có Fe (FeCO3 đã bị HCl hòa tan hết).

TH1: Fe dư. Gọi x là số mol FeCO3; y là số mol Fe bị hòa tan; z là số mol Fe dư, t là số mol Cu ta có: 116x + 56(y + z) + 64t = 20 – 0,08.27 = 17,84 (I) FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2↑ + H2O x 2x x x Mol: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Mol: y 2y y y Số mol HCl = 2x + 2y = 0,38 (II) B có x mol CO2 + y mol hiđro. Dựa vào pư của B với nước vôi trong x = 0,1 mol (III) C có z mol Fe dư + t mol Cu 3z + 2t = 1,12/22,4 (IV) x = 0,1 mol; y = 0,09 mol; z = 0,01 mol và t = 0,01 mol.

Vậy A có: 0,1 mol FeCO3 + 0,1 mol Fe + 0,01 mol Cu + 0,08 mol Al %KL + Tính tiếp ta được giá trị của m = 1,6 gam.

TH2: Fe hết C chỉ có Cu số molCu = ½ NO2 = 0,025 mol.

A có 0,1 mol FeCO3 + 0,08 mol Al + 0,01 mol Cu + a mol Fe = 20 gam a = 0,1 mol Dễ dàng tính được m = 2 gam.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Bài 45. Cho hỗn hợp X gồm FeCO3, FeS2 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được dung dịch Y (chứa Fe(NO3)3; H2SO4) và 22,4 lít hỗn hợp khí Z gồm hai khí (đktc). Pha loãng dung dịch Y bằng nước cất để thu được 2 lít dung dịch có pH = 1. a. Viết phương trình phản ứng và tính khối lượng hỗn hợp X. b. Dung dịch Y hoà tan tối đa m gam Fe, tính m.

(Biết sản phẩm khử của N+5 là NO2) Giải:

a (0,5đ)

D

FeCO3 + 4HNO3  → Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O (1)

0,125

0,125

0,125 0,125

→ Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O (2) FeS2 + 18HNO3  0,05 0,05 0,1 0,75

Vì pH = 1=> [H+] = 0,1=> nH = 0, 2mol ⇒ nH SO = 0,1mol +

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

2

4

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Theo (2) có: nNO2 = 0, 75mol ⇒ nFeS2 = 0, 05mol

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Gọi nFeCO = x = nCO = nNO => ∑ nZ = 2 x + 0, 75 = 1 ⇒ x = 0,125mol 3

2

2( 2)

=> m = mFeCO + mFeS = 116 × 0,125 + 120 × 0, 05 = 20,5 gam 3

2

:0,2 mol.

Ơ

Dung dịch Y gồm: Fe(NO3)3: 0,175 mol ; H2SO4: 0,1 mol hay dung dịch Y có chứa: Fe3+ : 0,175 mol; NO3-: 0,525mol; H+

N

b (0,5đ)

2+

U Y

N

H

Y hoà tan tối đa m gam Fe khi đó dung dịch thu được muối Fe , xảy ra các phản ứng sau:

.Q

2+ → Fe + 2NO2 + 2H2O Fe + 4H+ + 2 NO3− 

Fe

TP

0,05 ← 0,2 → 0,1 2+ 2Fe3+  → 3Fe

+

ẠO Đ

nFe = 0,1375 mol => mFe = 7,7 gam

G

∑

N

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

0,0875 ← 0,175 mol

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Bài 46. Hòa tan hoàn toàn 66,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe(NO3)2 và Al trong dung dịch chứa 3,1 mol KHSO4 (loãng). Sau phản ứng, thu được dung dịch Y chỉ chứa 466,6 gam muối sunfat trung hòa và 10,08 lít (đktc) khí Z gồm 2 khí trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí, tỉ khối của Z so với He là 23/18. Tính phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp X. Giải: Do MZ=46/9 → khí còn lại phải là H2 ⇒ NO3- hết Gọi a, b lần lượt là số mol của H2 và NO, ta có hệ: a + b = 0, 45 a = 0, 4mol ⇒  2a + 30b = 2,3 b = 0, 05mol Muối sunfat trung hòa: FeSO4, Fe2(SO4)3, (NH4)2SO4, K2SO4, Al2(SO4)3 Theo ĐLBTKL: 66,2 + 3,1.136= 466,6 + 0,45.46/9 + mH2O ⇒ mH2O=18,9 gam ⇒ nH2O=1,05 mol BTNT Hiđro: 3,1= 4x + 2.1,05 + 2.0,4 ⇒ x= 0,05 mol (nNH4+ = x mol) Vậy nNO3- = 0,05 + 0,05 = 0,1 mol ⇒ nFe(NO3)2=0,05 mol BTNT Oxi: 4y + 0,05.6 = 1,05 + 0,05 ⇒ y = 0,2 mol ( y= nFe3O4) ⇒ mAl = 66,2 - 0,2.232 - 180.0,05 = 10,8 gam Vậy %(m)Al = (10,8. 100)/66,2 = 16,31% Bài 47: Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí không màu hóa nâu trong không khí (sản phẩm khử duy nhất), trong dung dịch còn dư một kim loại chưa tan hết.

Cho tiếp từ từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho đến khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44ml, thu được dung dịch A. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B nặng 31,2 g. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

1. Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.

2. Tính nồng độ mol/l các ion trong dung dịch A. Gọi x, y, z là số mol Mg, Fe, Cu trong hỗn hợp, ta có : 24x + 56y + 64z = 23,52 ⇔ 3x + 7y + 8z = 2,94 (1) Vì sau phản ứng với dung dịch HNO3 còn dư một kim loại nên kim loại dư là Cu và Fe bị oxi hóa thành Fe2+.

Phương trình phản ứng hoà tan Cu dư: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,165 ← 0,44 → 0,11 (mol) Các quá trình oxi hóa: www.facebook.com/daykemquynhonofficial Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

ẠO

Đ G

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

Bài 48 Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam HNO3 50,4%, sau khi kim loại tan hết thu được dung dịch X và V lit (đktc) hỗn hợp khí B (gồm hai chất khí có tỉ lệ số mol 3:2). Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch Z được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

1. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A? 2. Tính C% mỗi chất tan trong X? 3. Xác định các khí trong B và tính V. Giải:

1 (1,0 điểm)

A

87, 5.50, 4 = 0, 7 mol ; nKOH = 0,5mol 100.63

Ó

n HNO3 =

-L

Í-

H

Đặt nFe = x mol; nCu = y mol.

Hòa tan hết kim loại bằng dung dịch HNO3 → X có Cu(NO3)2, muối của sắt (Fe(NO3)2 hoặc Fe(NO3)3 hoặc cả 2 muối của sắt), có thể có HNO3 dư.

X + dd KOH có thể xảy ra các phản ứng HNO3 + KOH → KNO3 + H2O (1) Cu(NO3)2 +2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (2) Fe(NO3)2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KNO3 (4) Fe(NO3)3 + 3KOH → Fe(OH)3 + 3KNO3 (5) Cô cạn Z được chất rắn T có KNO3, có thể có KOH dư Nung T: t 2KNO3 → 2KNO2 +O2 (6) + Nếu T không có KOH thì Theo phản ứng (1)(2)(3)(4)(5)(6) n KNO = n KNO =nKOH =0,5 mol → m KNO = 42,5 gam ≠ 41,05 gam (Loại) + Nếu T có KOH dư: Đặt n KNO = a mol → n KNO = amol; nKOH phản ứng = amol; → 85.a + 56.(0,5-a) = 41,05 → a = 0,45 mol

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.facebook.com/daykem.quynhon 2+ 2+ https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn www.daykemquynhon.blogspot.com Mg → Mg + 2e Fe → Fe + 2e x x 2x (mol) y y 2y (mol) 2+ Cu → Cu + 2e (z - 0,165) (z - 0,165) 2(z - 0,165) (mol) Quá trình khử: 2NO3- + 8H+ + 6e → 2NO + 4H2O 0,17← 0,68 → 0,51 (mol) Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2(x + y + z – 0,165) = 0,51 ⇒ x + y + z = 0,42 (2) Cho NaOH dư vào dung dịch A rồi lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B có chứa: MgO, Fe2O3, CuO. Từ khối lượng của B, lập được phương trình: x.40 + 160.y/2 + z. 80 = 31,2 (3) Giải hệ 3 phương trình (1), (2), (3) ta được: x = 0,06; y = 0,12; z = 0,24.

Từ đó tính được % số mol các chất: % Mg = 14,28% ; % Fe = 28,57% ; % Cu = 57,15% 2. Tính nồng độ các ion trong dung dịch A: 0, 06 0, 24 0,12 [Mg2+] = = 0,492 M ; = 0,246 M; [Cu2+] = =0,984 M ; [Fe2+] = 0, 244 0, 244 0, 244 0, 044.5 0, 2.3, 4 − 0,17 − 0,11 [SO42-] = =0,902 M ; [NO3-] = = 1,64 M 0, 244 0, 244

D

IỄ N

0

2

3

2

3

2

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Nung kết tủa Y

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

0

t Cu(OH)2 → CuO + H2O t Nếu Y có Fe(OH)3: 2Fe(OH)3 → Fe2O3 +3H2O t Nếu Y có Fe(OH)2 4Fe(OH)2+ O2 → 2Fe2O3 +4H2O 0

0

Áp dụng BTNT đối với sắt ta có: n Fe O = 2

3

1 x nFe = ; 2 2

N

Áp dụng BTNT đối với đồng ta có: nCuO = nCu= y mol

H

Ơ

x + 80.y = 16 (I) 2

→160.

U Y .Q

0,3.56 .100% = 72,41% ; %mCu = 100-72,41= 27,59% 23,2

3 3

G

3 2

Đ

ẠO

2 (0,5 điểm) Áp dụng BTNT đối với Nitơ: nN trong X = n N trong KNO2 = 0,45 mol.

TH1: Dung dịch X có HNO3 dư, Cu(NO3)2, Fe(NO3)3 Ta có: nCu ( NO ) = nCu = 0,05 mol; n Fe ( NO ) = nFe = 0,15 mol Gọi n HNO = b mol → b+0,05.2+0,15.3= 0,45 → b= -0,1 (loại) TH2: Dung dịch X không có HNO3 ( gồm Cu(NO3)2, có thể có muối Fe(NO3)2 hoặc Fe(NO3)3 hoặc cả Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 ) n Fe ( NO ) = z mol (z ≥ 0); n Fe ( NO ) = t mol (t ≥ 0) Theo BTNT đối với Nitơ → 2z+3t +0,05. 2 = 0,45 (III) Theo BTNT đối với sắt → z + t = 0,15 (IV) Giải hệ (III) và (IV) → z = 0,1 và t=0,05.

3 3

10 00

B

3 2

TR ẦN

H Ư

N

3

-L

Í-

H

Ó

A

Khi kim loại phản ứng với HNO3 nN trong hỗn hợp khí = nN trong HNO3 ban đầu- nN trong muối = 0,7-0,45=0,25mol Gọi số oxi hóa trung bình của Nitơ trong hỗn hợp khí B là +k (k≥0) Fe → Fe3+ + 3e N+5 + (5-k).e → N+k 0,25 0,25(5-k) 0,25 0,05 0,15 Fe → Fe2+ + 2e 0,1 0,2 2+ Cu → Cu + 2e 0,05 0,1 Áp dụng bảo toàn electron: 0,15+0,2+0,1=0,25(5-k) → k =3,2

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

% mFe =

N

mhh kim loại = 11,6 gam → 56.x + 64.y = 11,6 (II) Giải hệ (I) và (II) → x= 0,15 và y= 0,05.

D

IỄ N

Đ

ÀN

- Xác định số mol O trong hỗn hợp khí.

Tổng số oxi hóa của các nguyên tố trong một hỗn hợp =0 nên 0,25.(+3,2) + (-2). nO = 0. → nO = 0,4mol.

Bảo toàn khối lượng: mdd sau = m ddaxit + m 2kim loại – m hh khí → mdd sau= 87,5+11,6- (0,25.14+0,4.16)= 89,2 gam 0, 05.188 .100% = 10, 5% 89, 2 0,1.180 .100% = 20, 2% C % Fe ( NO3 ) 2 = 89, 2

C % Cu ( NO3 ) 2 =

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 0, 05.242 .100% = 13, 6% C % Fe ( NO3 )3 = 89, 2

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

hoàn toàn trong dung dịch HNO3 loãng dư thu được các sản phẩm khử chỉ có NO, N2O (hỗn hợp Y) với tổng thể tích 6,72 lít, tỉ khối của Y so với H2 là 17,8. Phần 2 cho vào dung dịch kiềm sau một thời gian thấy lượng H2 thoát ra vượt quá 6,72 lít. Biết các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. a. Xác định tên kim loại M và % khối lượng của kim loại trong X. b. Tính khối lượng HNO3 đã phản ứng.

Giải: a) Do HNO3 dư nên Fe sẽ tạo muối Fe3+=> Coi Fe và M có công thức chung M => nY = 0,3 mol. => Khối lượng trung bình của Y: 35,6 g/mol.

Hỗn hợp Y là 0,3 mol; a là số mol của NO => 30a + (0,3-a)44 = 35,6 => a= 0,18 mol. => Tỉ lệ mol NO/N2O = 3/2. => Phương trình hóa học của phần 1: 0

A

t → 25 M (NO3)3 + 9NO + 6 N2O + 48H2O (1) 25 M + 96HNO3 

0,18.25 = 0,5 mol.

9 X tác dụng với kiềm có khí thoát ra nên M sẽ phản ứng. => Phương trình hóa học của phần 2: M + 3H2O + OH- [M(OH)4]- + 3/2H2 >2. 0,3/3=0,2 >0,3 mol => 0,5 > nM > 0,2 mol.

- Gọi x là số mol của M => số mol Fe: 0,5 -x mol 56 x − 8,7 => Mx + (0,5-x)56 = 19,3 => M = vớ i 0,2 < x < 0,5 x 8,7 8,7 => x= => 0,2 < < 0,5 => 12,5 < M < 38,6 => Chỉ có Al. 56 − M 56 − M => x= 0,3 mol .

0,3.27 Vậy %mAl = .100% = 41,97% ; %mFe = 58,03% 19,3 b) Theo (1) n HNO3 =96. 0,18/9 = 1,92 mol => Khối lượng HNO3 phản ứng = 63. 1,92 = 120,96 gam

-L

Í-

H

Ó

=> nM =

(2)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

www.daykemquynhon.ucoz.com MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

3 (0,5 điểm) Vì k = 3,2 nên phải có một khí mà số oxi hóa của N lớn hơn 3,2. Vậy khí đó là NO2 Gọi khí còn lại là khí A và số oxi hóa của khí còn lại là x Giả sử khí A trong thành phần có 1 nguyên tử N TH1: nếu tỉ lệ số mol (NO2) : số mol A = 3:2, dựa vào sơ đồ đường chéo suy ra x = 2.

Vậy khí A là NO TH2: nếu tỉ lệ số mol (NO2) : số mol A = 2:3 => x lẻ: Loại Nếu A có 2 N, trường hợp này cũng tính được x lẻ => loại Tính V: Đặt n (NO2) = 3a => n(NO) = 2a mol ∑ne nhận = n (NO2) + 3n (NO) = 3a + 3.2a = 0,45 => a= 0,05 => nkhí = 5a = 0,25 => V = 5,6 lit Bài 49 Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M hóa trị 3. Chia 38,6 gam X thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tan

Produced by Nguyen Thanh Tu Teacher

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial