Các dạng bài tập về liên kết hóa học Bài tập Hóa 10

Bài tập về liên kết hóa học là một trong những dạng bài trọng tâm nằm trong chương trình Hóa học lớp 10.

Các dạng bài tập về liên kết hóa học bao gồm tóm tắt kiến thức lý thuyết kèm theo 5 dạng bài tập trọng tâm có ví dụ kèm theo cách giải. Qua đó giúp các bạn học sinh làm quen với các dạng bài tập để nắm được kiến thức cơ bản này. Vậy sau đây là các dạng bài tập về liên kết hóa học chi tiết nhất mời các bạn cùng theo dõi. Ngoài ra các bạn xem thêm Bài tập xác định loại phản ứng hóa học.

1. Liên kết hóa học là gì?

Liên kết hóa học liên quan đến sự hình thành liên kết giữa các nguyên tử, phân tử hoặc ion để tạo thành hợp chất hóa học. Các liên kết này có tác dụng giữ cho các nguyên tử bền vững trong việc tạo thành nhiều hợp chất khác nhau.

Như vậy, liên kết hóa học là liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử hoặc tinh thể. Các hợp chất hóa học sẽ phụ thuộc vào độ bền của các liên kết hóa học giữa các thành phần, liên kết càng mạnh thì hợp chất càng bền vững.

2. Phân loại liên kết hóa học

Có 4 loại liên kết hóa học mà các em cần phải ghi nhớ:

Liên kết ion
Liên kết cộng hóa trị
Liên kết kim loại
Liên kết hiđro

3. Các dạng bài tập về liên kết hóa học

Dạng 1: Sự hình thành liên kết ion

Cần nhớ điều kiện và dấu hiệu nhận biết phân tử có liên kết ion.

- Điều kiện hình thành liên kết ion:

+ Liên kết được hình thành giữa các nguyên tố có tính chất khác hẳn nhau (kim loại điển hình và phi kim điển hình).

+ Quy ước hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử liên kết ≥ 1,7 là liên kết ion (trừ một số trường hợp).

- Dấu hiệu cho thấy phân tử có liên kết ion:

+ Phân tử hợp chất được hình thành từ kim loại điển hình (kim loại nhóm IA, IIA) và phi kim điển hình (phi kim nhóm VIIA và Oxi).

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Viết cấu hình electron của Cl (Z = 17) và Ca (Z=20). Cho biết vị trí của chúng (chu kì, nhóm) trong bảng tuần hoàn. Liên kết giữa canxi và clo trong hợp chất CaCl₂ thuộc loại liên kết gì? Vì sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết đó.

Hướng dẫn:

Cl (Z = 17) : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Ca (Z = 20) : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Clo nằm ở ô số 17, chu kỳ 3, nhóm VIIA.

Canxi nằm ở ô số 20, chu kỳ 4, nhóm IIA.

Liên kết trong hợp chất CaCl₂ là liên kết ion vì Ca là kim loại điển hình, Cl là phi kim điển hình.

Sơ đồ hình thành liên kết:

2Cl + 21e → 2Cl^-

Ca → Ca²⁺ + 2e

Các ion Ca²⁺và Cl^-tạo thành mang điện tích trái dấu, chúng hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất CaCl₂:

Ca²⁺ + 2Cl^- → CaCl₂

Ví dụ 2:

a, Viết cấu hình electron của các nguyên tử A, B biết rằng:

- Tổng số các loại hạt cơ bản trong nguyên tử A là 34. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10.

- Kí hiệu của nguyên tử B là B.

b, Liên kết trong hợp chất tạo thành từ A và B thuộc loại liên kết gì? Vì sao? Viết công thức của hợp chất tạo thành .

Hướng dẫn:

a, Gọi tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử A là P, N, E (trong đó P = E).

Ta có: P + N + E = 34 và P + E - N = 10.

Từ đây tìm được P = E = 11; N = 12.

Kí hiệu của nguyên tử B là B nên Z_B = 9

Cấu hình electron của A, B:

A (Z = 11) : 1s²2s²2p⁶3s¹

B (Z = 9) : 1s²2s²2p⁵

b, Liên kết trong hợp chất giữa A và B là liên kết ion vì A là kim loại điển hình (nhóm IA), B là phi kim điển hình (nhóm VIIA).

Sơ đồ hình thành liên kết:

A → A⁺ + 1e

B + 1e → B^-

Các ion A⁺và B- tạo thành mang điện tích trái dấu, chúng hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất AB:

A⁺ + B^- → AB.

Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Xét các phân tử ion: LiCl, KCl, RbCl, CsCl. Liên kết trong phân tử nào mang tính chất ion nhiều nhất?

A. LiCl

B. KCl

C. RbCl

D. CsCl

Câu 2. Cho độ âm điện: Be (1,5), Al (1,5), Mg (1,2), Cl (3,0), N (3,0), H (2,1), S (2,5), O (3,5). Chất nào sau đây có liên kết ion ?

A. H₂S, NH₃.

B. BeCl₂, BeS.

C. MgO, Al₂O₃.

D. MgCl₂, AlCl3.

Câu 3. Nguyên tử Al có 3 electron hóa trị. Kiểu liên kết hóa học nào được hình thành khi nó liên kết với 3 nguyên tử flo:

A. Liên kết kim loại.

B. Liên kết cộng hóa trị có cực.

C. Liên kết cộng hóa trị không cực.

D. Liên kết ion.

Câu 4. Cho các hợp chất: NH₃, H₂O, K₂S, MgCl₂, Na₂O, CH₄, Chất có liên kết ion là:

A. NH₃, H₂O, K₂S, MgCl₂

B. K₂S, MgCl₂, Na₂O, CH₄

C. NH₃, H₂O, Na₂O, CH₄

D. K₂S, MgCl₂, Na₂O

Câu 5. Cấu hình electron của cặp nguyên tử nào sau đây có thể tạo liên kết ion:

A. 1s²2s²2p³ và 1s²2s²2p⁵

B.1s²2s¹ và 1s²2s²2p⁵

C. 1s²2s¹ và 1s²2s²2p⁶3s²3p²

D.1s²2s²2p¹ và 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Câu 6. Cho 3 ion : Na⁺, Mg²⁺, F^- . Tìm câu khẳng định sai .

A. 3 ion trên có cấu hình electron giống nhau .

B. 3 ion trên có số nơtron khác nhau.

C. 3 ion trên có số electron bằng nhau

D. 3 ion trên có số proton bằng nhau.

Câu 7. Trong dãy oxit sau: Na₂O, MgO, Al₂O₃ , SiO₂ , P₂O₅ , SO₃ , Cl₂O₇ . Những oxit có liên kết ion là :

A. Na₂O , SiO₂ , P₂O₅ .

B. MgO, Al₂O₃ , P₂O₅

C. Na₂O, MgO, Al₂O₃ .

D. SO₃, Cl₂O₃ , Na₂O .

Câu 8. Cho các chất : HF, NaCl, CH₄, Al₂O₃, K₂S, MgCl₂. Số chất có liên kết ion là (Độ âm điện của K: 0,82; Al: 1,61; S: 2,58; Cl: 3,16 và O: 3,44; Mg: 1,31; H: 2,20; C: 2,55; F: 4,0) :

A. 3.

B. 2.

C. 1.

D. 4.

Dạng 2: Sự hình thành liên kết cộng hóa trị

1, Lý thuyết

- Liên kết cộng hóa trị được hình thành bằng cặp electron chung

- Khi viết công thức electron, công thức cấu tạo:

Giả sử nguyên tử A có n electron lớp ngoài cùng lúc đó A sẽ đưa ra (8 - n) electron để góp chung, nhằm

đạt đến 8 electron ở lớp ngoài cùng, có cấu hình electron bền giống khí hiếm.

Lưu ý:

- Khi hai nguyên tử liên kết mà trong đó có một nguyên tử A đạt cấu hình bền còn nguyên tử B kia chưa thì lúc này A sử dụng cặp electron của nó để cho B dùng chung → hình thành liên kết cho nhận (hay phối trí) biểu diễn bằng → hướng vào nguyên tử nhận cặp electron đó.

- Khi có nhiều nguyên tử đều có thể đưa cặp electron ra cho nguyên tử khác dùng chung thì ưu tiên cho nguyên tử nào có độ âm điện nhỏ hơn.

- Khi viết công thức cấu tạo (CTCT) của:

* Axit có oxi: theo thứ tự

+ Viết có nhóm H – O

+ Cho O của nhóm H – O liên kết với phi kim trung tâm

+ Sau đó cho phi kim trung tâm liên kết với O còn lại nếu có.

* Muối:

+ Viết CTCT của axit tương ứng trước.

+ Sau đó thay H ở axit bằng kim loại.

2. Ví dụ

Ví dụ 1. Dựa vào hiệu độ âm điện các nguyên tố, hãy cho biết có loại liên kết nàotrong các chất sau đây :

AlCl₃, CaCl₂, CaS, Al₂S₃?

Hướng dẫn:

Hiệu dộ âm điện CaCl₂ : 2, 16 → Liên kết ion.

Hiệu độ âm điện AlCl₃, CaS, Al₂S₃lần lượt là : 1,55 ; 1,58 ; 0,97 → Liên kết cộng

hóa trị có cực.

Ví dụ 2. X, A, Z là những nguyên tố có số điện tích hạt nhân là 9, 19, 8.

a) Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố đó.

b) Dự đoán liên kết hóa học có thể có giữa các cặp X và A, A và Z, Z và X.

Hướng dẫn:

a) 9X : 1s²2s²2p⁵ Đây là F có độ âm điện là 3,98.

19A : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹Đây là K có độ âm điện là 0,82.

8Z: 1s²2s²2p⁴ Đây là O có độ âm điện là 3,44.

b) Cặp X và A, hiệu số độ âm điện là: 3,98 – 0,82 = 3,16 , có liên kết ion.

Cặp A và Z, hiệu số độ âm điện là: 3,44 – 0,82 = 2,62, có liên kết ion.

Cặp X và Z, hiệu số độ âm điện là: 3,98 – 3,44 = 0,54, có liên kết cộng hóa trị có cực

3. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Cho các hợp chất: NH₃, Na₂S, CO₂, CaCl₂, MgO, C₂H₂. Hợp chất có liên kết CHT là:

A. CO₂, C₂H₂, MgO

B. NH₃.CO₂, Na₂S

C. NH₃ , CO₂, C₂H₂

D. CaCl₂, Na₂S, MgO

Câu 2. Liên kết cộng hóa trị trong phân tử HCl có đặc điểm

A. Có hai cặp electron chung, là liên kết đôi, không phân cực.

B. Có một cặp electron chung, là liên kết đơn, không phân cực.

C. Có một cặp electron chung, là liên kết ba, có phân cực.

D. Có một cặp electron chung, là liên kết đơn, phân cực.

Câu 3. Chọn câu đúng trong các câu sau đây :

A. Trong liên kết cộng hóa trị, cặp electron chung lệch về phía nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn.

B. Liên kết CHT có cực được tạo thành giữa 2 nguyên tử có hiệu độ âm điện từ 0,4 đến nhỏ hơn 1,7.

C. Liên kết cộng hóa trị không cực được tạo nên từ các ngtử khác hẳn nhau về tính chất hóa học,

D. Hiệu độ âm điện giữa 2 nguyên tử lớn thì phân tử phân cực yếu.

Câu 4. Kiểu liên kết nào được tạo thành giữa 2 nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung ?

A. Liên kết ion .

B. Liên kết cộng hóa trị.

C. Liên kết kim loại.

D. Liên kết hidro

Câu 5. Cho các phân tử : N₂ ; SO₂ ; H₂ ; HBr. Phân tử nào trong các phân tử trên có liên kết cộng hóa trị không phân cực ?

A. N₂ ; SO₂

B. H₂ ; HBr.

C.SO₂ ; HBr.

D. H₂ ; N₂ .

Câu 6. Cho độ âm điện Cs: 0,79; Ba: 0,89; Cl: 3,16; H: 2,2; S: 2,58; F: 3,98: Te: 2,1 để xác định liên kết trong phân tử các chất sau: H₂Te , H₂S, CsCl, BaF₂ . Chất có liên kết cộng hóa trị không phân cực là:

A. BaF₂. B. CsCl

C. H₂Te D. H₂S.

Câu 7. Cho độ âm điện Cs : 0,79 ; Ba : 0,89 ; H : 2,2 ; Cl : 3,16 ; S : 2,58 ; N : 3,04 ; O : 3,44 để xét sự phân cực của liên kết trong phân tử các chất sau: NH₃ , H₂S, H₂O, CsCl . Chất nào trong các chất trên có liên kết ion ?

A. NH₃

B. H₂O.

C. CsCl.

D. H₂S.

Câu 8. Liên kết cộng hóa trị là:

A. Liên kết giữa các phi kim với nhau .

B. Liên kết trong đó cặp electron chung bị lệch về một nguyên tử.

C.Liên kết được hình thành do sự dùng chung electron của 2 nguyên tử khác nhau.

D. Liên kết được tạo nên giữa 2 nguyên tử bằng những electron chung.

Câu 9. Trong các nhóm chất sau đây, nhóm nào là những hợp chất cộng hóa trị:

A. NaCl, H₂O, HCl

B. KCl, AgNO₃, NaOH

C. H₂O, Cl₂, SO₂

D. CO₂, H₂SO₄, MgCl₂

Dạng 3: Cách viết công thức cấu tạo của các phân tử

1. Lý thuyết

- Viết cấu hình e của các nguyên tử tạo hợp chất

- Tính nhẩm số e mỗi nguyên tử góp chung = 8 – số e lớp ngoài cùng

- Biểu diễn các e lớp ngoài cùng và các cặp e chung (bằng các dấu chấm) lên xung quanh kí hiệu nguyên tử ⇒ công thức electron

- Thay mỗi cặp e chung bằng 1 gạch ngang ta được công thức cấu tạo

Lưu ý:

- Khi có nhiều nguyên tử đều có thể đưa cặp electron ra cho nguyên tử khác dùng chung thì ưu tiên cho nguyên tử nào có độ âm điện nhỏ hơn.

- Khi viết công thức cấu tạo (CTCT) của:

* Axit có oxi: theo thứ tự

+ Viết có nhóm H – O

+ Cho O của nhóm H – O liên kết với phi kim trung tâm

+ Sau đó cho phi km trung tâm liên kết với O còn lại nếu có.

* Muối:

+ Viết CTCT của axit tương ứng trước.

+ Sau đó thay H ở axit bằng kim loại

2. Bài tập

Câu 1. Hãy viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau: PH₃, SO₂

Câu 2. Viết công thức electron, công thức cấu tạo của HClO, HCN, HNO₂.

Câu 3. Viết công thức cấu tạo của các phân tử và ion sau: H₂SO₃, Na₂SO₄, HClO₄, CuSO₄, NaNO₃, CH₃COOH, NH₄NO₃, H₄P₂O₇.

Câu 4. Viết công thức electron, công thức cấu tạo của các phân tử:NH₃, C₂H₂, C₂H₄, CH₄, Cl₂, HCl, H₂O.

Câu 5. Viết công thức cấu tạo của các phân tử và ion sau: NH₄⁺, Fe₃O₄, KMnO₄, Cl₂O₇

Câu 6. Viết công thức electron và công thức cấu tạo các chất sau:HNO₃, Al(OH)₃, K₂Cr₂O₇, N₂O₅, Al₂S₃, H₂CrO₄, PCl₅

Dạng 4: Bài tập hóa trị và số oxi hóa

1. Lý thuyết

Hóa trị:

- Hợp chất ion:

+ Người ta quy ước , khi viết điện hóa trị của nguyên tố , ghi giá trị điện tích trước, dấu của điện tích sau

+ Các nguyên tố kim loại thuộc nhóm IA , IIA , IIIA có số electron ở lớp ngoài cùng là 1, 2, 3 có thể nhường nên có điện hóa trị là 1+ , 2+ , 3+

+ Các nguyên tố phi kim thuộc nhóm VIA , VIIA nên có 6, 7 electron lớp ngoài cùng , có thể nhận thêm 2 hay 1 electron vào lớp ngoài cùng , nên có điện hóa trị 2– , 1–

- Hợp chất cộng hóa trị:

+ Trong các hợp chất cộng hóa trị, hóa trị của 1 nguyên tố được xác định bằng số liên kết cộng hóa trị của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử và được gọi là cộng hóa trị của nguyên tố đó

Số oxi hóa:

Quy tắc 1 : SOXH của các nguyên tố trong các đơn chất bằng không

Quy tắc 2 : Trong 1 phân tử, tổng số SOXH của các nguyên tố bằng 0

Quy tắc 3 : SOXH của các ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó . Trong ion đa nguyên tử , tổng số SXOH của các nguyên tố bằng điện tích của ion

Quy tắc 4 : Trong hầu hết các hợp chất, SOXH của H bằng +1 , trừ 1 số trường hợp như hidru, kim loại (NaH , CaH₂...). SOXH của O bằng –2 trừ trường hợp OF₂, peoxit (chẳng hạn H₂O₂,...)

Lưu ý: SOXH được viết bằng chữ số thường dấu đặt phía trước và được đặt ở trên kí hiệu nguyên tố

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Số oxi hóa của nitơ trong NH₄⁺, NO₂^- , và HNO₃ lần lượt là:

A. +5, -3, +3.

B. -3, +3, +5

C. +3, -3, +5

D. +3, +5, -3.

Hướng dẫn:

Đặt x, y, z lần lượt là số oxi hóa của nguyên tố nitơ trong NH₄⁺, NO₂^- , và HNO₃

Ta có: x + 4.1 = 1 ⇒ x = -3. Số OXH của N trong NH₄⁺là -3

y + 2.(-2) = -1 ⇒ y = 3. Số OXH của N trong NO₂^- là +3

z + 1 + 3.(-2) = 0 ⇒ z = 5. Số OXH của N trong HNO₃ là +5

⇒ Chọn B.

Ví dụ 2. Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trong hợp chất , đơn chất và ion sau:

a) H₂S, S, H₂SO₃, H₂SO₄.

b) HCl, HClO, NaClO₂, HClO₃.

c) Mn, MnCl₂, MnO₂, KMnO₄.

Hướng dẫn:

a) Số oxi hóa của S trong các chất lần lượt là: S^-2, S⁰, S⁺⁴, S⁺⁶

b) Số oxi hóa của Cl trong các hợp chất: Cl^-1, Cl⁺¹,Cl⁺³, Cl⁺⁵, Cl⁺⁷.

c) Số oxi hóa của Mn trong các chất: Mn⁰, Mn⁺², Mn⁺⁴, Mn⁺⁷

Ví dụ 3. Hóa trị và số oxi hóa của N trong phân tử NH₄Cl lần lượt là

A. 4 và -3

B. 3 và +5

C. 5 và +5

D. 3 và -3

Hướng dẫn:

N thuộc nhóm IVA nên có hóa trị 4

Số OXH: x + 4.1 + (-1)=0 ⇒ x = -3.

Dạng 5: Xác định trạng thái lai hóa

Cách giải

+ Lai hóa sp

- Là sự tổ hợp 1 obitan s với 1 obitan p tạo thành 2 obitan lai hóa sp.

- 2 obitan sp này nằm thẳng hàng với nhau, hướng về 2 phía, đối xứng nhau.

- Góc liên kết bằng 180^o.

+ Lai hóa sp²

- Là sự tổ hợp 1 obitan s với 2 obitan p tạo thành 3 obitan lai hóa sp².

- 3 obitan sp²này nằm trong 1 mặt phẳng, định hướng từ tâm đến đỉnh của tam giác đều.

- Góc liên kết bằng 120^o.

+ Lai hóa sp³

- Là sự tổ hợp 1 obitan s với 3 obitan p tạo thành 4 obitan lại hóa sp³.

- Định hướng từ tâm đến 4 đỉnh của hình tứ diện đều.

- Các trục đối xứng của chúng tạo với nhau 1 góc 109^o28'.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho các phân tử sau : C₂H₂(1) ; BF₃(2) ; BeCl₂ (3) ; C₂H₄(4) ; CH₄(5) ; Cl₂(6) ; H₂(7) ; H₂O (8) ; NH₃(9) ; HCl (10). Trong các phân tử trên, sự hình thành liên kết trong các phân tử nhờ :