CHUYÊN ĐỀ NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN LIÊN KẾT HÓA HỌC Câu 1. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. y X, Y, Z ZX < ZY < ZZ X, Y ở Y, Z y T X, Y X ợ y X, Y, Z. 2. Ty ợ y N theo g/cm3, N yN , Hướng dẫn giải 1. ZX + ZY = 24 (1) Z 24 12 ZX< Z < ZY , 2 ở X, Y , ZY – Z X = 8 (2) T ZZXY 8 X : O Y, Z 16 Y : S y ZZ = 17 Z O 22s22p4. S: 1s22s22p63s23p4 Cl: 1s22s22p63s23p5. ợ O: n = 2; l = 1; m = -1; s = 1 2 S: n = 3; l = 1; m = -1; s = 1 2 Cl: n = 3; l = 1; m = 0; s = 1 . 2 2. T y 4 .3,14.(0,189.107 cm)3 2,83.1023cm3 3 K ợ : 23.68 0, 92g / cm3 6, 022.103.2,83.1023.100 CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 1
Câu 2. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Hãy cho bi t c u hình hình học c a phân t ớ y, ồng thời sắp x p các góc liên k t trong chúng theo chiều gi m d n. Gi i thích. a. NO2; NO2+; NO2-. b. NH3; NF3. ỡng cực giữa hai phân t NH3 và NF3. Gi i thích. 2. S 3. Thực ngh x ợ ỡng cực c a phân t H2O là 1,85D, góc liên k t HOH là 104,5o, dài liên k t O – H , 57 T ion c a liên k t O – H trong phân t oxy (bỏ qua momen t o ra do các c p electron hóa tr không tham gia liên k t c a oxy). Cho bi t s thứ tự Z c a các nguyên t : 7(N); 8(O); 9(F); 16(S) 1D = 3,33.10-30 Đ n tích c a electron là -1,6.10-19C; 1nm = 10-9m. Hướng dẫn giải 1Đ y y VSEPR y ợ a. NN OO ON OO O sp2 sp sp2 G ú; ẳ N ứ ự – (1) – ở ô ự ẩy lectron hóa ẩy ô ,ở Nô ô ONO ẹ ô úỞ ề N ẩy b. NN HH FF sp3H sp3 F G ề HNH - FNF Fớ H ề Fề ự ẩy é 2 (NH3) >(NF3 G N N HH FF H F Ở NH3 ề N ớ ớ ớ NF3 ẽ CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 2
3 H O H O – H): T ứợ ợ O – H là: 1,51D G O – H là 100% ta có: 1 (lt) 0,0957.10 9.1,6.10 19 4,60D 3,33.10 30 Tễ y O – H là 32,8% Câu 3. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. S ô VSEPR ự ọ X F4, BCl3, J- NF3, S2O 2 , SiF62-, NO , I , IF5. 3 2 3 2. Trong b ớy ă ợng ion hóa liên ti p In , , …, 1 c a hai nguyên t X và Y. I1 I2 I3 I4 I5 I6 X 590 1146 4941 6485 8142 10519 Y 1086 2352 4619 6221 37820 47260 A và B là nhữ x ứng c a X và Y khi X, Y ở vào tr ng thái oxi hóa cao nh t Vi t (có gi i thích) công thức c a hợp ch t t o thành khi cho A tác d ng với B. 3. Gi i thích: a) Nhi sôi c a NH3 (-33o sôi c a NF3 (-129o a NCl3 (71oC). b) Sự bi i góc liên k t: NH3 107o → PH3 93,6o PH3 93,6o → PF3 96,3o Hướng dẫn giải 1. Mô hình VSEPR ọ P AX4E2 Vô ẳ AX3E0 Tề XeF4 AX3E1 Ty AX4E0 Tứ BCl3 NF3 ề S2O 2 3 SiF 2 AX6E0 6 AX2E0 AX2E3 NO AX5E1 Đờ ẳ 2 Đờ ẳ T yô I 3 IF5 CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 3
2. I3 (X) và I5 Y ă g nhiề t ng t. Suy ra: a) X thu c nhóm II A, Y thu c nhóm IV A trong b ng HTTH các nguyên t hoá học. b) A là XO, B là YO2. c) Các hợp ch t do A tác d ng với B: XYO3 3. a) Nhi sôi c a NH3 NF3 vì giữa các phân t NH3 có liên k t hidro với nhau. Lực liên k t hidro m ới lự , ỡng cự c m ứng giữa các phân t NF3 Đ i với NCl3, lự lớn (do clo là nguyên t có kh ợng lớ , ớc lớn và phân cực), m nh ực liên k t hidro trong NH3. b) Đ n c a N lớ P, p electron liên k t trong NH3 ở g n về phía nguyên t trung , ẩy e m ; ữa c p electron tự do trên nguyên t N b “ ữ” , chi ô N t trong NH3 lớ PH3. Góc F-P-F lớ H-P-H vì P có obitan tr ng sẽ t o liên k t với c p electron tự do trên F, ( → L t mang m t ph n liên k t b i, không gian chi m sẽ lớ (trong PH3 , ú ẩy nhau m , ở r ng. Câu 4. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Cho b n kim lo i thu ă ợng ion hóa thứ nh t (I1 ứ Kim lo i 26Fe 29Cu 30Zn 31Ga I1(kJ/mol) 759 745 906 579 n và gi i thích t i sao I1 l i bi Hãy sắp x p các kim lo i trên theo thứ tự I1 ă v y? 2. K n ho x n kho ng 550o ợc m t hỗn hợp khí gọ “ x ” Hợp ch t cacbon suboxit (C3O2 ợ ă 7 , 2O ă , ò 2O2 thì mãi tớ ă 5 ới có b ng chứng thực nghi m về nó. a) Đề ngh công thức Lewis và hình d ng phân t cho C3O2. Bi t r ng nó bền ở ều ki n ờ ỡng cực μ = 0. b) Sắp x p các ch t C3O2, N2, NO và CO theo chiề ă n nhi sôi và gi i thích ngắn ự van der Waals, gọn. Đ ớ 3O2, N2, NO O ô ự yỉ ớợ ,ự ự ự ự Hướng dẫn giải 1. T trái sang ph n tích hi u d ă y gi m làm cho I1 ă T y I1 còn ph thu c vào c u hình electron, vì v y sự bi i I1 diễ ô ề n. Fe: [Ar]3d64s2 Cu: [Ar]3d104s1. T t c các phân lớ ều bão hòa. Ở phân lớ ự kim lo i kiềm. Zn: [Ar]3d104s2. T t c các phân lớ ều bão hòa. I1 r t cao. Ga: [Ar]3d104s24p1. T t c các phân lớ ều bão hòa. M t khác các electron ở 4s2 chắn m nh nên các electron ở 4p1 dễ tách ra. CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 4
I1: Ga < Cu < Fe < Zn. P 3O2 ô ứ Lw A, B, C, D, ỉ A là phù ợớ ề ớμ Vy x ẳ A. M(N2) = M(CO) ~ M(NO), μ(N2) = 0 còn μ(NO) >μ O > ớ CO ợ ớ ề ự ,y ô ớ ề N ớ Hữ NO ,5, O NO ễ ự O V y tosNO > CO > N2. M(C3O2) = 68u >M(NO) = 30u ~ M O Ty μ(C3O2 , ựự O ở 3O2 ớ O NO tosC3O2> NO > CO. V y ứ ự tos là C3O2> NO > CO > N2 Câu 5. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Nguyên t X có s kh i nhỏ 5 Quá trình tách electron ra khỏi nguyên t nguyên t X ở tr - Electron thứ nh t b tách ra khỏi nguyên t có s ợng t chính n1 và s ợng t ph l1 thỏa mãn n1 = 4 – l1. - Electron thứ hai b tách ra khỏi nguyên t có s ợng t chính n2 và s ợng t ph l2 thỏa mãn n2 = 5 – l2. X nh nguyên t X, vi t c u hình electron nguyên t c a X. 2. a. Vẽ c u trúc hình học c a ClO4-, F3ClO, F2ClO2+ và F4ClO , cho bi t sự lai hóa c a nguyên t trung tâm. b. H y x y ự ồ MO cho NO , và cho bi t khi k t hợp với H+ t o thành phân t HNO thì lúc này H+ sẽ liên k t với N hay O. Hướng dẫn giải 1. S X < 56 ZX + NX < 56 ZX NX, nên 2ZX < 56 ZX < 28. X ,,, Ky ờ ở ,ớ ớ, ở ớ -E ứ 1 = 4 – l1 1 n1 - 1, nên 4 – n1 n1 – 1 n1 ,5 , 1 = 3; 4. -E ứ 2 = 5 – l2: n1 n2 nên n2 = 3; 4. Tờ ợ 1 = 3; l1 ớ ớ Tờ n2 = 3; l2 ợ 1 = 4; l1 ớ CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 5
+ n2 = 4; l2 ớ ỏ ờ ZX , ớ x4s1, ồ + n2 = 3; l2 [ V yX X[ 54s1. ZX X 2. a. ú ọ ClO4- ứ Ny 3. O (-) Cl O OO F3 O Ny 3d F2ClO2+ Tứ Ny 3 F4ClO- y ô Ny 3d2 b. G ồ MO NO- NO- O N CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 6
Khi NO- ợ ớ H+ HNO H+ ẽ ớ MO MO Пx* ứ ăợ , MO Пx* Пy* M ứ ă ợ yN ớ ứă ợ ớ Пy* ớ ứ ă ợ yO , H+ yN NO- HNO Câu 6. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Bi ă ợng c n cung c tách c hai electron ra khỏi nguyên t He là: 79,0 eV. Khi chi u m t bức x ớc sóng 40,0 nm vào nguyên t He thì th y có 1 electron thoát ra. Tính v n t c c a electron này. Cho h ng s Plank h = 6,625.10-34J.s; me = 9,1.10-31 kg. 2. C ề ă ợ , N2 N2 O2 O2 Năng lượng liên kết (kJ.mol‒1) 945 841 498 623 Độ dài liên kết (pm) 110 112 121 112 ữ y N2 N ă ợng 2 liên k t gi , dài liên k ă ; , O2 m hình thành ion O2 t ă ợng liên k t l ă ò dài liên k t gi m. Dựa vào thuy t MO hãy gi i thích hi ợng này. Hướng dẫn giải 1. T ề bài có: He He2+ + 2e ; I = + 79,00 eV M t khác, He+ He2+ + 1e ; I2 ‒ Ee trong He+ mà He+ là h 1 h t nhân 1 electron I2 = 13, 6. 22 = + 54,4 eV 12 I1, He = I – I2 = 24,60 eV = 3,941.10-18 (J) Nă ợng c a bức x : CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 7
E hC 6, 625.1034.(3.108) 4, 9675.1018 40.109 W = 1 mv2 = E – I1 = 1,0277510-18 (J) v = 1,503.106m/s 2 2. N có 5 electron hóa tr nên N2 có 10 electron hóa tr , N có 9 electron hóa tr . 2 C u hình electron: N2 σs)2 σ*s)2 πx)2 πy)2 σz)2 N2 σs)2 σ*s)2 πx)2 πy)2 σz)1 B c liên k t: N2: 1 (8 2) 3 N2 : 1 (7 2) 2, 5 2 2 > ,5 dài liên k t c a N2 > N2 ă ợng liên k t N2 < N2. O có 6 electron hóa tr nên O2 có 12 electron hóa tr , O2 có 11 electron hóa tr . C u hình electron: O2 σs)2 σ*s)2 σz)2 πx)2 πy)2(π*x)1 π*y)1 O2 σs)2 σ*s)2 σz)2 πx)2 πy)2 π*x)1 B c liên k t: O2: 1 (8 4) 2 O2 : 1 (8 3) 2, 5 2 2 Do 2 < 2,5 dài liên k t c a O2 > O2 ă ợng liên k t O2 < O2. Câu 7. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Hợp ch Z ợc t o bởi hai nguyên t M, R có công thức MaRb R m 6,667% về kh ợng. Trong h t nhân nguyên t M có n = p + 4, còn trong h t nhân c R ’ ’, , , ’, ’ ứng c a M và R. Bi t r ng t ng s h t proton trong phân t Z = 84 và a + b = 4. Tìm công thức phân t c a Z. 2. a. Vẽ c u trúc Lewis c a F3ClO, F2ClO2+ và F4ClO- , cho bi t sự lai hóa c a nguyên t trung tâm. b. Hãy xây dựng gi ồ MO cho NO- , và cho bi t khi k t hợp với H+ t o thành phân t HNO thì lúc này H+ sẽ liên k t với N hay O? Hướng dẫn giải 1. S kh i c a M: p + n = 2p + 4 S kh i c a R: ’+ ’ ’ % kh ợng R trong MaRb = 2p 'b 6, 667 1 p'b 1 (1) a(2p 4) 2p 'b 100 15 ap p 'b 2a 15 T ng s h t proton trong MaRb = ap + ’ CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 8
a + b = 4 (3) (1), (2) p 'b 1 84 2a 15 1176 2 15p ' b 84 2a p a 15 (4) (3) 1 a 3 a1 2 3 b 78,26 39,07 26 (Fe) a=3b=1 ’ V y CTPT Z là Fe3C. 2. a. C u trúc và d ng lai hóa c a nguyên t trung tâm: F3ClO F2ClO2+ F4ClO- b. Gi ồ MO c a NO-: K y ới H+, mứ chi m có mứ ă ợng cao nh t HOMO, ở ức π* v ĩ ă ợng r t g n vớ N N y m e trên N lúc này sẽ ới O nên H+ ắn vào phía N. CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 9
Câu 8. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Cho 3 nguyên t A, B, C ( ZA< ZB< ZC ều ở phân nhóm chính và không cùng chu kỳ trong HTTH. T ng s ợng t chính c a electron cu i cùng c a 3 nguyên t A, B, C b ng 6, t ng s ợng t ph c a chúng b ng 2, t ng s l ợng t t b ng -2 và t ng s ợng t spin b ng - / , ợng t spin c a electron cu i cùng c + / X nh A, B, C. 2. Không gi , c có th ă ph q T ự cacbon, thi c t o clorua, SnCl4. ọ S 4. a. H y ẽ ớ b. x L w S4 ứ z Lw y Tờ y ứ ợ ,q SnCl4 + Cl- SnCl5- SnCl4 + 2Cl- SnCl62- Hãy vẽ ba d ng hình học có th có c a SnCl5- và c a SnCl6- c. ự ọ ợ ớ S 5-, và SnCl6-. Hướng dẫn giải 1. Vì A, B, C không cùng thu c m ZA< ZB< ZC và t ng s ợng t chính b ng 6 ---> eA có n = 1; eB có n = 2; eC có n = 3. T ng s ợng t ph b A có l = 0 (vì n = 1) eB và eC ều có l = 1 (vì A, B, C thu c chu kì nhỏ nên không th có l = 2) T ng s ợng t t = -2 mà eA có m = 0 vì l = 0 eB và eC ều có m = -1 T ng s ợng t +/, A có s = +1/2 eB và eC ều có s=-1/2 A, B, C l ợt là H, O , S B Cl 2. a. D ng hình học có th có c a SnCl4 : Cl A Cl Sn Sn Cl Cl Cl Cl Cl b. 3 d ng hình học có th có c a SnCl5- : C Cl - D Cl - Cl Cl Cl Sn Cl Sn Cl Cl Cl Cl CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 10
E - Cl Cl Cl Cl Sn Cl 3 d ng hình học có th có c a SnCl6- : F G H Cl - Cl - - Cl Cl Cl Cl Cl Sn Cl Cl Sn Cl Sn Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl c. D ng hình học phù hợp là D và F Câu 9. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Vẽ c u trúc Lewis c a các phân t /ion sau: SeCl4, BrF5, ClO3-, SOF4 X nh d ng hình học c a các phân t /ion trên theo mô hình VSEPR. 2. K t qu tính Hóa họ ợng t cho bi t ion Li2+ ă ợng electron ở các mức En (n là s ợng t E1 = -122,400 eV; E2 = -30,600 eV; E3 = -13,600 eV; E4 = -7,650 eV. a) Tính giá tr ă ợng trên theo kJ/mol (có trình bày chi ti tính). b) Hãy gi i thích sự ă ă ợng t E1 n E4 c a ion Li2+. c) T ă ợng ion hóa c a ion Li2+ (theo eV) và gi i thích. Hướng dẫn giải 1 Phân tử Cấu trúc Lewis Công thức Dạng hình học của /ion cấu trúc phân tử/ion SeCl4 AX4E1 D ng b p bênh BrF5 AX5E1 Tháp vuông ClO3- AX3E1 Ty CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 11
SOF4 AX5E0 L ỡng tháp tam giác l ch 2 a. 1eV = 1,602.10-19J.6,022.1023.10-3kJ/J = 96,472 kJ/mol. V y: E1 = - 122,400.96,472 = - 11808,173 kJ/mol. E2 = - 30,600.96,472 = - 2952,043 kJ/mol. E3 = - 13,600.96,472 = - 1312,019 kJ/mol. E4 = - 7,650.96,472 = - 738,011 kJ/mol. ă , ă ợng En ứng càng Quy lu t liên h : Khi Z là h ng s , n cao. b. Gi ă , lớ ă, ở lớp xa h t nhân, y ,ă lực hút h t nhân tác d ợng En ứng càng cao, electron càng kém bền. Sự ion hóa c a Li2+: Li2+ Li3+ + e n là 1s1. c. C u hình electron c a Li2+ ở tr V y I3 = - E1 = + 122,400 eV. Câu 10. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. T M,y ọ X, Y, Z ứự , yă ề X < Y < Z. X ứ ớ Y và Z ợ YX2 và Z2X3. X ợớ x Y và Z, ợ YX3 và ZX3. T ữề , ZX3 ứ ớ YX2 Z2X3 và (a) , yx ú YX3 ự ữữ ứ ọ y X, Y, Z ô ợ ZaYbXc ợ ọ ứ ềV (b) S qyắ y ọ, ự YX3 ô ợ YX2 Vẽ ô ứ L w ứ 2. Aluminium hydride AlH3 ợợ ứ 3ớ aluminium hydride. (a) V ứX ọ H3 y VSEPR (b) ớ y ồ MO H3 H y ề ũễ ồ yX HOMO, LUMO ự CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 12
E MO (AlH3) Hướng dẫn giải 1. (a) Dựa vào các dữ ki n bán kính và hợp ch t t o ra t X, Y, Z có th y ợc X là O và các nguyên t ều thu c nhóm VI. S oxh cao nh t c a Y và Z ph i là b i s c a 3 và t ợc hợp ch t YO2 và ZO3 có th ph n ứ ợc với nhau nên Y là S (VIA), Z là Cr (VIB). CT là Cr2S3O12 hay Cr2(SO4)3 PTHH: S + O2 t0 SO2 4Cr + 3O2 t0 2Cr2O3 2CrO3 + 3SO2 t0 Cr2O3 + 3SO3 (b) Với SO2, tồn t i nhiều d ng c ởng gồm quy tắc bát t (octet) và c n tích hình thứ ều thỏa mãn. Với SO3 thì d ng c ởng theo bát t h không tồn t n tích hình thức lớn, nên ch y u tồn t i m t c u trúc thỏa n tích hình thức. 2. (a) AlCl3 + 3 LiAlH4 4 AlH3 + 3 LiCl Hình d ng: tam giác phẳng CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 13
(b) Ngh ch t Câu 11. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1) Cho các h ợng t X: H, Li2+, B4+. Kí hi ă ợng electron c a mỗi h là En[X v eV); n là s ợng t chính. K t hợp lí thuy t và thực nghi , ờ ợc dãy giá tr ă ợng cho mỗi h Dãy a: B4+ E1 E2 E3 -340,0 -85,00 -37,77 Dãy b: H -13,60 -3,40 -1,51 -13,60 Dãy c: Li2+ -122,4 -30,60 ợng t chính n trong mỗi dãy trên. Chỉ ra quy lu t liên h (d ng bi u thức) giữa En[X] với s ờ ợc nguyên t Tính E4[X] cho mỗi dãy. 2. 2. V ă , n ứng h ú 1000 Mu . Hãy cho bi ts n phẩm giữa Mu với O2, F2, O3 và Hg. 461 Hướng dẫn giải 1. a) So sánh t ng c p liề y c a s ợng t chính n, th y quy lu t liên h giữa En[X] với s ợng t chính n trong mỗi dãy trên là: En[X]= const/n2 T ng s c a mỗi dãy a,b và c riêng rẽ. Áp d ng quy lu , E4[X] cho mỗi dãy trên: - Dãy a): E1[B4+]=-340, E2[B4+]=-85 E1[B4+]=-340/1 const =-340/1 = -340(eV) V y E4[B4+]=-340/42 = -21,25 (eV) T ự dãy b, c: Dãy b) E1[H]=-13,6 const= -13,6/1=-13,6(eV) V y E4[H]=-13,6/42=-0,85(eV) Dãy c) E1[Li2+]=-122,4 const=-122,4(eV) CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 14
V y E4[Li2+]=-122,4/42=-7,65(eV) 2. 13 1 12 2 6 11 2 6 10 10 2 6 10 14 9 2 6 10 14 18 8 2 6 10 14 18 22 7 2 6 10 14 18 2 26 6 2 6 10 14 18 22 5 2 6 10 14 18 4 2 6 10 14 3 2 6 10 2 26 12 s pdf ghi N y khi ph n ứng với oxy sẽ ợc hỗn hợp Mu2O, peroxit Mu2O2, superoxit MuO2, còn khi ph n ứng với O3 cho ra ozonit MuO3. S n phẩm với F2 là mu i MF và với Hg t o ra hỗn hồng ( không x y ra ph n ứ ờng hợp này). Câu 12. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Ở tr , các kim lo i kiềm ch y y ,y ời ta vẫn tìm th y có c phân t hai nguyên t i nhóm IB thì không. Gi i thích? 2. S d ng thuy t sứ ẩy các c p electron hóa tr (VSEPR), hãy vẽ các d ng hình học d ng hình học kh ĩ a phân t ClF3. Cho bi t d ng hình học nào bền nh t? Vì sao? 3. Khi chi dài sóng 205nm vào bề m t t m b c kim lo i, các electron b bứt ra với t trung bình 7,5. 105 / H y ă ợng liên k t theo eV c a electron ở lớp bề m t (100) c a m ng tinh th b c. Cho me = 9,11.10-28gam; h = 6,626.10-34J.s; c = 3.108 m/s. Hướng dẫn giải 1. Ở tr , tồn t i phân t kim lo i kiềm gồm 2 nguyên t vì các phân t y ợc hình thành do sự t o ra liên k t c ng hóa tr t electron ns1 (các obitan ns ợc lắ y); còn các nguyên t kim lo i IB thì m c dù có electron ns1 electron t lớp (n-1) b kích thích chuy n ra lớp ngoài nên không có kh ă t kim lo i kiềm. 2. Theo thuy t VSEPR, 5 c p electron hóa tr quanh nguyên t Clo trong phân t ClF3 ợc b trí theo d ỡng tháp tam giác với 3 d ng hình học kh ĩ CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 15
(I) (II) (III) 1 0 T ẩy giữa c p 0 e không lk – không lk 4 3 6 T ẩy giữa c p 2 e không lk – lk 2 0 T ẩy giữa c p e lk – lk S bền: ẩy giữa c p e không liên k t – không liên k t nên (II) kém bền - (I) với (II): (II) có lự I - (I) với (III): (III) có nhiề I ữa c p e không lk – lk => d ng hình học c a (I) là bền nh t. 3. Đ i với hi u ứ q n ta có bi u thức liên h : ν ε + m. 2 hay hc m 2 2 2 Thay s ta có: 6, 62.1034.3.108 9,31.1031.(7,5.105)2 7,134.10-19J 205.109 2 > ε 7, -19 : 1,602.10-19 ≈ , 5 V Câu 13. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Nă ợng Eo (J) c a m ờng hợp lực m t h t nhâ ợc tính b ng bi u thức: En (J) e4 Z 2 8 2 h2 n2 o T, n tích nguyên t ; Z n tích h t nhân; o là h ng s n; h là h ng s Planck; n là s ợng t , , … ; (kg) là kh ợng rút gọn c a h , ợc tính b ng bi u thức = (mh t nhân .melectron) : (mh t nhân + melectron). T ớ λmax (nm) c a dãy ph Lyman khi electron chuy n t n = 2 về n = 1 trong nguyên t 2. Positroni là m t h gồm m t positron, là h n tích +1 và m t electron. Khi electron chuy n t n = 3 về n = 2, h bức x ớλ T ợng m (kg) c a positron. 3. Thực nghi m cho bi t, NH3 ph n ứng với BF3 t o ra m t ch t rắn X duy nh t, có màu trắng. a) Vi ọc c a ph n ứng. Cho bi t ph n ứ c lo i nào. T i sao? b) Vi t công thức Lewis c a ch t rắn X. Cho bi t d ng hình học c a mỗi phân t thuy t VSEPR (thuy t về sự ẩy giữa các c p electron ở lớp vỏ hóa tr ). Dự ca góc liên k t trong phân t ch t X. CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 16
Hướng dẫn giải 1. Thay các h ng s vào bi u thức En (J) e4 Z 2 ta có: 8 2 h2 n2 o E21(J) 9,1094.1031.(1,602.1019 )4.12 1 1 1,634.1018(J) 8.(8,854.1012 )2.(6,6261.1034 )2 12 22 - ớc sóng tính theo công thức: E(J) hc 1,634.1018(J) = 6,626134.2,9979.108 1,2157.107(m) 121,57(nm) 2. H positrnoni có th bi u diễ ới d ng: e+e– - Khi electron chuy n d ch t n = 3 về n= 2, ta có bi u thức: En (J) e4 Z 2 ta có: 8 2 h2 n2 o E32 (J) e4Z2 1 1 h c 22 32 8 2 h2 o - Suy ra kh ợng rút gọn c a h : 8 2 h3c 8.(8,854.1012 )2.(6,6261.1034 )3.(2,9979.108) 4,557.1031(kg) o e4 Z 2 1 1 (1312.109 ).(1, 602.1019 )4 .12. 1 1 22 32 22 32 - T ợc kh i ợng c a positron: m .mpositron electron m positron .9,1094.1031 4,5573.1031 mpositron 9,1094.1031 m mpositron electron mpositron 9,1198.1031(kg) 3. a) P ọc c a ph n ứng giữa NH3 và BF3: NH3 + BF3 → H3N–BF3 - Ph n ứng này thu c lo i ph n ứng axit – z L w , F3 là axit Lewis (có orbital p còn tr ng). NH3 l z L w p electron tự do, có th cho sang orbital tr ng c a phân t khác). b) Công thức c u t o Lewis và hình d ng c a X: H3N–BF3 gồm 2 n a AX4 gắn/liên k t với nhau: H3N–B và N–BF3 nên theo VSEPR, nó có hình tứ di ều – kép. Đ lớn góc liên k t ở mỗi n F ỉnh t i N và B x p xỉ 109o ’ CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 17
Câu 14. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Dựa vào thuy t obital phân t (thuy t MO), vẽ gi ồ ă ợng, vi t c u hình electron c a các phân t và ion: OF; OH; NO+. T , a. Cho bi b i liên k t c a những phân t và ion trên. b. So sánh I1 c a các phân t và ion trên với I1 c a các nguyên t ứng. c. Cho bi t, trong s các phân t và ion trên, ion nào dễ b oxi hóa nh t; ion nào dễ b kh nh t? Vì sao? yă ?V ? 2. Các phân t BeCl2, AlCl3, AlF3, BF3, NO 3. H2F+ là m t siêu axit, có tính axit m H2SO4 tinh khi t. Phân t CO2 không tác d ng với H2SO4 tác d ng với siêu axit, b siêu axit proton hóa. Vi n ứng và vi t công thức Lewis (c c u trúc c ởng) c a s n phẩ ợc. Hướng dẫn giải 1. a Theo MO, gi ồ ă ợng c a NO+ là: c u hình electron c a NO+(có 5 + 6 – 1 = 10 electron hóa tr ) s2 *2 ( x y )4 2 s z Gi ồ ă ợng c a OF là: CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 18
c u hình electron c a OF(có 6+7 = 13e hóa tr ) s2 *2 2 ( x y )4 ( x* * )3 z y s Gi ồ ă ợng c a OH là: c u hình electron c a OH: 2 (nx ny )3 s Đ b i N c a phân t ợc tính b ng công thức: N = 1/2(s electron trên MO liên k t – s electron trên MO ph n liên k t) Vì v y, Đ b i c a OF = (8 – 5)/2 = 1,5. Đ b i c a OH = (2 – 0)/2 = 1. Đ b i c a NO+ là: (8 – 2)/2 = 3. E ă ợng cao nh t c a OF thu c MO – ph n liên k ă ợ ă ợng c a các nguyên t ứng nên I1(OF) < I1(O, F) E ă ợng cao nh t c a NO+ thu c MO – liên k ă ợng b th ă ợng c a các nguyên t ứng nên I1(NO+) > I1(O, N). E ă ợng cao nh t c a OH thu c MO – không liên k ă ợ ă ợng c a các AO – p c a nguyên t oxi, tuy nhiên, y ợc giữ ch t bởi lực hút c a hai h t nhân nguyên t H và O nên I1(OH) > I1(H, O) (HS có thể so sánh I1 của các nguyên tử tạo nên phân tử với nhau: I1(OF)<I1(O)<I1(F); I1(NO+)>I1(N)>I1(O); I1(OH)>I1(O)>I1(H) ) CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 19
c Phân t OH khi nh n thêm hay m ều thực hi n ở MO – không liên kô y b i c a phân t . Phân t OF: khi m t electron sẽ m t electron trên MO ph n liên k , ă b i c a phân t ; khi nh n thêm electron sẽ nh n electron vào MO – ph n liên k t làm gi b i c a phân t Ion NO+: khi m t electron sẽ m t electron trên MO – liên k t, làm gi bi c a phân t ; khi nh n thêm electron sẽ nh n electron vào MO – ph n liên k t ũ b i c a phân t Vì v y, phân t OF dễ b oxi hóa nh t; phân t OH dễ b kh nh t 2. Các phân t BeCl2, AlCl3, NO có kh ă + Phân t BeCl2 có c u t o: Cl – Be – Cl, nguyên t bát t , còn AO – p tr ng, nguyên t Cl còn c , , ẽ hình thành liên k t ( p p) làm phân t bề + Phân t AlCl3 có c u t o: , nguyên t , bát t , còn AO – p tr ng, nguyên t Cl còn c , ẽ hình thành liên k t ( p p) làm phân t bề n. + Phân t NO c thân nên dễ o N2O2 bề ới c u trúc bát t c a t ng nguyên t Các phân t AlF3 và BF3 ô + AlF3 có c u trúc tinh th ion, các ion Al3+ và F- trong m ng tinh th liên k t với nhau bền vững. + BF3 ợc làm bền bởi m t ph n liên k t ( p p) giữa AO – p c a B và c p t c a F. CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 20
3. H2F+ + CO2 HCO + HF 2 Công thức Lewis c a: HF: HCO 2 Câu 15. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1) S d ng thuy t VSEPR, hãy vẽ các c u trúc c a các phân t sau: H2S, TeCl4, XeF2 và BeCl2. N u phân t nào có nhiề u trúc hãy vẽ t t c các c u trúc có th có c a phân t ỉ rõ c u trúc nào là bền nh t. 2) Xét các phân t PX3 với X= F, Cl, Br, I. a) Theo thuy t VSEPR, góc XPX lớn nh t có th . b) Thực t XPX y ều nhỏ ới mô hình c a VSEPR, hãy gi i thích t i sao. c) Góc XPX với X t I n F sẽ bi i th nào? Gi i thích? 3) Vi t c u hình electron cho các ti u phân: CN, CN+, CN2+, CN-, CN2-. Tính b c liên k t trong mỗi ti x nh ti u phân nào nh nh t? 4) ới y nh các v ch trong ph phát x c a m t ti u phân m t electron (gi ng nguyên t V ớc sóng là 27,1 nm. a) H y x nh sự chuy n dời electron t các mứ ứng với các v ch A và v ch B. nh ti u phân trên. b) H y x Hướng dẫn giải 1) C u trúc c a các ch t: CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 21
2) a) Các phân t PX3 ều có c u trúc tứ di n nên theo thuy t VSEPR, góc XPX lớn nh t là 109,5o. b) Thực t góc XPX nhỏ ,5o ô P m kho ng không gian r p e liên k ẩy góc XPX gi m xu ng. c) T I n F, góc XPX gi m d n. Nguyên nhân: t I-F ă ô chung l ch d n về phía X, khi n cho vùng không gian chi m bởi các c p e liên k t xung quanh nguyên t P gi m xu , t gi m d n. 3) CN : ( ) 2 ( * )2 ( )2 ( * ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( )1 1s 2s 1s 2 s 2 pz 2 py 2 p CN : ( )2 (1*s ) 2 ( )2 ( * ) 2 ( ) 2 ( ) 2 2s 1s 2 s 2 pz 2 p y CN 2 : ( )2 ( * ) 2 ( )2 ( * ) 2 ( ) 2 ( )1 1s 2s 1s 2 s 2 pz 2 p y CN : (1s ) 2 ( * )2 ( ) 2 ( * ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 1s 2s 2 s 2 pz 2 py 2 p CN 2 : ( ) 2 ( * )2 ( ) 2 ( * ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( * )1 1s 2s 2 1s 2 s 2 pz 2 p y 2 p p y B c liên k t c a CN = 9 4 2,5 2 B c liên k t c a CN- = 10 4 3 2 B c liên k t c a CN2- = 10 5 2,5 2 B c liên k t c a CN+ = 8 4 2 2 B c liên k t c a CN2+ = 7 4 1,5 2 Suy ra CN- nh nh t do có b c cao nh t. 4) a) V ch A ứng với sự chuy n t mức n = 5 về mức n = 2, v ch B ứng với sự chuy n t mức n = 6 về mức n = 2. b) V ch A ứng với sự chuy n t mức n = 5 về mức n = 2 nên ta có: CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 22
E hc / E (6, 626.1034 J.s).(2,998.108 m.s1) : (27,1.109 m) 7,33.1018 J E Z 2.RH / n12 (Z 2.RH / n22 ) 4, 577.1010 J Z 2 (2,179.1018 ) / (5)2 Z 2.(2,179.1018) / (2)2 Z 2 16, 02 và Z , Đ 3+ Câu 16. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Electron cu i cùng trong nguyên t A có các s ợng t : n = 2 ; m = -1 ; ms = +1/2. S c thân c a nguyên t X ở tr n thu c phân lớp 4d ho c 5s ũ ng s c thân c a A. Có bao nhiêu nguyên t X thỏa mãn dữ ki , những nguyên t nào (có th s d ng b ng tu n hoàn các nguyên t hóa họ tr lời)? Electron c a ion He+ ở tr ng thái kích thích có giá tr s ợng t chính b ng s ợng t ph c a phân lớp chứ c thân c a nguyên t X Nă ợng c a electron này ở He+ b ă ợng c a electron ở tr n c a nguyên t H X nh chính xác nguyên t X. ă ợng c a các electron Đ i với nguyên t H và những ion chỉ ợ x nh theo bi u thức: Z là s hi u nguyên t , n là s ợng t chính.) 2. Thioure – S, S – dioxit có khung c u t H O N H S C H O N H a. Vi t công thức Lewis cho Thioure – S, S – dioxit vớ n tích hình thức c a t t c các nguyên t b ng không. b. Dựa vào thuy t sứ ẩy c VSEPR H y x nh d ng hình học c a nguyên t ỳ, T – S, S – x ề ra ở câu a. Hướng dẫn giải 1. - Electron cu i cùng c a nguyên t A có các s ợng t n =2, m = -1, ms= +1/2 ph , ă ợng th p nh t. c thân, v y có 3nguyên t thỏ ều ki n gồm: 37Rb [Kr]5s1 ; 39Y [Kr]4d15s2 ; 47Ag [Kr]4d105s1; - T ề , ă ợng c a electron trong nguyên t H ở tr n b ng ă ợng c a He+ ở tr ng thái kích thích, ta có: CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 23
T ề, c thân c a nguyên t X có s ợng t ph (l) b ng n = 2, ĩ c thân c a X ở phân lớp d. Trong s 3 nguyên t nêu trên chỉ có Ytri là thỏa mãn. V y X là 39Y [Kr]4d15s2 2. a. Cấu trúc đúng là: O N C S N O Cấu trúc không đúng( vì khi đó điện tích hình thức của O và S đều khác không trái với giả thiết) O N C S N O b. Mỗi xác định đúng có giải thích cho tối đa 0,25đ S : tam giác phẳng C: tam giác phẳng N: tháp tam giác Câu 17. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. ô 5W ồô ồ , VE ồớ ự , 75 a.T ồ ợ ? b.T ự ỏồ ò c.N ồ ớ ă ợ , V ớ ô 5 W ồò ự 2. a. Có nghiên cứu cho th y H2+ có kho dài) liên k t là 106 pm và enthalpy phân li liên k t là 225 kJ mol-1. Các giá tr ứng c a phân t trung hòa là 74.2 pm và 436 kJ mol- 1. Các giá tr này c a H2+ có phù hợp với gi ồ orbital phân t c a ion này không? Gi i thích. b. Gi s r ng H3+ có d ng tam giác (d ng hình học kh ĩ , y ô các orbital phân t c a ion này và dự c liên k t H-H. CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 24
Hướng dẫn giải 1. T nh lu t b o ă ợng ta có: Nă ợng chùm tia tới b ng t ô ă a electron Ta có p h 6, 626.1034 1, 767.1024 kg.m.s1 3, 75.1010 E p2 1, 767.1024 2 1, 714.1018 J 2me 2. 9,109.1031 4, 64.1, 601.1019 0, 743.1018 J E j 0, 743.1018 1, 714.1018 2, 457.1018 J f Ej 2, 457.1018 3, 708.1015s h 6, 626.1034 b. S electron cự i b ng s photon 3.15 1,83.1019 h t 2, 457.1018 V ă ợng nguồn sáng nhỏ ô ctron c ồng nên dù chi u tia sáng với công su t bao nhiêu và trong bao nhiêu giờ thì s electron thoát ra vẫn b ng 0 2. a. Các giá tr này phù hợp với những mô t orbital phân t . H2 có 2 electron trong orbital liên k t, còn H2+ chỉ có 1. Lực hút t ng th giữa electron liên k t và h t nhân trong H2+ là y ới 2 electron và h t nhân trong H2 dài liên k t H2+ là lớ b. H3+ có 1 c p electron trong liên k t 2 electron, 3 tâm. B c liên k t kho ng 1/3 Câu 18. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1) Ph m t trời cho các v ch h p th liên ti p t ớc sóng = 4858; 5410 và 6558 A. Kho ng cách giữa các v ch chỉ ra r ng các v ch h p th là do tr ng thái kích thích c a nguyên t ho c i “ ” o ra t ớc nh y ề q n cùng m t mứ ă ợng th p nt. Bi t 1 RHe ( 1 1) n 2 n 2 t c a) X nh ti u phân c a He CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 25
b) X nh h ng sô RHe, và các mứ ă ợng th p. c) X ă ợng ion hóa c a ti u phân. 2. Cho các phân t x f ,x f ,x x ,x x (4), bo triflorua (5). Vẽ c u trúc hình học phân t (c các c p electron tự do (n u có) c a nguyên t trung tâm) c a các ch t t n (6), dự t ở mỗi phân t nói trên Hướng dẫn giải 1a a) nguyên t ho “ ” o ra t → có 1e, 0,25 m t h t nhân, v y ti u phân là He+ 1b ớc sóng dài nh t 1 =6558(A) là h p th nt nc 0,5 1 RHe ( 1 1 ) 6558.1010 n2c n 2 t ớc sóng ti p theo 2 =5410(A) là h p th nt (nc+1) a ớc sóng ngắn nh t 3 =4858(A) là h p th nt (nc+2) 1 RHe ( 1 1 ) 4858.1010 n 2 (nc 2)2 t T 3 h pt Suy ra nt=4; nc=6;RHe=4,389.107m 1c 1 1 )=8,7245.10-18(J)=54,46(eV) 0,25 I1=E∞-E1=hc.RHe( 12 2 2. XeF2: XeF4: XeO3: 1,0 FF FF O O < Thẳng, 180o FF Chóp tam O Vuông, 90o 109o28 giác, XeO4: (CH3)3N: O O CH3 O CH3 CH3 O Chóp tam giác, < Tứ di n, 109o28 109o28 Câu 19. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Trong s các phân t và ion: CH3OH, F-, N2, NH3, CH4. Phân t và ion nào có th t o liên k ới phân t ớc? Hãy gi i thích và vi ồ mô t sự hình thành liên k CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 26
2. Có c u hình electron 1s22s22p63s23p63d104s1 (1) a) Dùng kí hi ô ợng t bi u diễn c u hình electron (1)? C u hình electron (1) là c u hình electron c a nguyên t hay ion? T i sao? Cho bi t tính ch t hoá họ a ion hay nguyên t ? ờng lực ứng với c u hình electron trên theo quy tắc Tăợ Slater? 3. Áp d ng thuy t liên k t hóa tr VB gi i thích sự t o thành liên k t trong ion phức PtCl2(CN)22-. Vi t các c u trúc có th có c a ion phức này? Hướng dẫn giải 1. Các phân t và ion có th t o liên k ới phân t ớc là CH3OH; F-; NH3. Gi i thích: Liên k o là liên k t t o bởi nguyên t H ng với nguyên t âm n lớ ợc bi u diễn b ng d u ba ch m. Phân t CH3OH: H c a ancol với O c ớc ho c H c ớc với O c a ancol Ion F-: H c ớc với ion F- NH3: H c a NH3 với O c ớc ho c H c a ớc với N c a NH3. + S ồ mô t liên k t : CH3OH . . . O H ... O H O H . . . F- H CH3 H H NH2 - H . . . O H . . . N H HH ô ợng t ? 2. a. Bi u diễn c u hình electron b II II II II II II II II II II II II II II I 1s22s22p63s23p63d104s1 i là c u hình bền. Có phân lớp 4s chỉ chứa 1 + C u hình trên là c a nguyên t electron Tính ch t hóa họ M → M+ + 1e ho M → M2+ + 2e Tăợ ờng lực trên? Ta có Z*1s = 29- , ,7 → E1s = -13,6.28,72: 1 = - 11202,18 ev Z*2s2p = 29-0,35.7 – , 5 , 5 → E2s2p = -13,6.24,852: 22 = - 2099,58 ev Z*3s3p = 29-0,35.7 – 8.0,85 – 7,75→ E3s3p = -13,6.17,752: 32 = - 476,09 ev Z*3d = 29 – 0,35.9 – 7, 5 → E3d = -13,6.7,852: 32 = - 93,12 ev Z*4s = 29 – 0,85. 18 – ,7 → E4s = -13,6. 3,72 : 3,72 = -13,6 ev V y t ă ợng c a các e trong h là E = 2E1s + 8E2s2p + 8E3s3p + 10E3d + 1E4s = - 43954,52 ev 3 ,5 Á ng thuy t liên k t hóa tr VB gi i thích sự t o thành liên k t trong ion phức CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 27
PtCl2(CN)22-. Vi t các c u trúc có th có c a ion phức này? Ta có c u hình e c a Pt là (Xe)4f145d96s1 c u hình e c a ion Pt2+ là (Xe)4f145d8 + Các ion CN- và Cl- dồ → y Pt lai hóa dsp2. + Hình d ng vuông phẳng: Pt n m giữa, các nguyên t thu ỉnh. 2- 2- Cl Cl Cl CN Pt Pt CN CN CN Cl Câu 20. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn N ề xit 1 NO? G 2 T NO , y yN ăợ ồ y O? T ? Lw 3 Nă ợ N y J –1 S NO ớ J –1? 4 P N2O3 ồ ú Vẽ ô ứ phân này? Hướng dẫn giải 1. C u hình electron c a các MO hóa tr trong phân t NO: σ σ π σ π →2 *2 4 2 *1 c liên k t = (8-3)/2 = 2,5 2s 2s 2x,2y 2z 2x,2y 2. Electron n m ở MO π* o nên bởi các AO 2p c a nguyên t N O Nă ợng c a MO ph n liên k y ă ợ O y c N, O O n lớn O a O n m th ớ N→ O N ề MO π* → nh v ch y u trên N. 3. Nă ợng ion hóa c a NO nhỏ J -1. Do electron cu i trong NO n m ở MO π* O a N nguyên t nên dễ dàng tách ra khỏi phân t 4. ho c CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 28
Câu 21. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. Cho 3 nguyên t X, Y, Z ều thu c nhóm A và không cùng chu kì trong B ng tu n hoàn, có s thứ tự ă n. Electron cu ền vào c u hình e c a 3 nguyên t X, Y, Z c m sau: - T i s các s ợng t chính (n) b ng 6. - T i s các s ợng t ph (l) b ng 2. - T i s các s ợng t t (ml) b ng -2. s c a e cu i cùng c a X là +1/2. - T i s các s ợng t spin (ms) b ng - / , a) Hãy cho bi t tên và v trí c a X, Y, Z trong b ng tu n hoàn. b) Công thức c a các ch ợc t o nên t 3 nguyên t X, Y, Z. 2. Cho X, R, Z, T là các nguyên t ph bi n trong cùng m t nhóm A (bi t s hi u nguyên t X R Z T ều t o hợp ch t vớ , y photpho có c ng hóa tr là 3. Cho các tr s góc liên k t: 100,30; 97,80; 101,50; 1020. Hãy gán tr s góc liên k ới mỗi góc liên k t (X-P-X; R-P-R; Z-P-Z; T-P-T) sao cho phù hợp và gi i thích. 3. S d ng thuy t obitan phân t hãy vi t c u hình electron c a các phân t và ion sau: N2, O2, N22-, N2, O2+ rồi t ắp x p các ti u phân (phân t hay ion) này theo thứ tự ă n ă ợng ion hóa thứ nh t. Gi i thích. Hướng dẫn giải 1. a) - Vì 3 nguyên t không cùng chu kì và t ng b ng 6 nên: nX=1; nY=2; nZ=3 - X thu c chu kì 1 nên: lX=0; ml X=0 và ms(X) + / ề) X là hidro - T ề : lX + lY + lZ = 2; lX=0 nên: lY + lZ = 2 lZ = lY =1 (Vì Y, Z thu c chu kì 2, 3 nên không có l = 2) lZ = lY =1 ml có các giá tr -1; 0; +1 - S ợng t t : mX + mY + mZ = -2; mX =0 nên mY + mZ = -2 mY =mZ = -1 - S ợng t spin: ms(X) + ms(Y) +ms(Z) = -1/2; ms(X) = +1/2 nên: ms(Y) +ms(Z) = -1 V y ms(Y) = ms(Z) =-1/2 n l ml ms 1s1 V X 1 0 0 +1/2 Ô 1; chu kì 1, nhóm IA Y 2 1 -1 -1/2 1s22s22p4 Ô 8; chu kì 2; nhóm VIA Z 3 1 -1 -1/2 1s22s22p63s23p4 Ô 16; chu kì 3; nhóm VIA b) - Hợp ch t t o nên giữa các nguyên t : H2O; H2S; SO2, SO3; H2SO3; H2SO4 CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 29
2. Các góc liên k t: IPI (1020) > BrPBr (101,50) > ClPCl (100,30) > FPF (97,80) - Trong các phân t , y P ều lai hóa sp3 ều còn 1 c -Đ n c a ph i t ă p e liên k t càng l ch về phía ph i t (càng xa P) lự ẩy giữa các c p e liên k t càng gi m góc liên k t gi m. 3. N2 б2s)2 б2s*)2 π2p)4 б2p)2 n là: N22- O2 б2s)2 б2s*)2 б2p)2 π2p)4 π2p*)2 N22- б2s)2 б2s*)2 π2p)4 б2p)2 π2p*)2 N2- б2s)2 б2s*)2 π2p)4 б2p)2 π2p*)1 O2+ б2s)2 б2s*)2 б2p)2 π2p)4 π2p*)1 N y, thứ tự ă ợng ion hóa thứ nh t c a các ti u phân theo thứ tự ă <N2-<O2<O2+<N2 CĐBDHSG: NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN - LIÊN KẾT HÓA HỌC 30
Search
Read the Text Version
- 1 - 30
Pages:
