TIẾP NÈ
Những dạng toán hay gặp trong phần liện kết hoá học:
- Dự đoán loại liên kết, độ phân cực của liên kết
- Liên kết cộng hoá trị, cộng hoá trị
- Liên kết ion, điện hoá trị
- Xác định số oxi hoá
Dự đoán loại liên kết
Xét liên kết A – B trong hợp chất AmBn. Tính hiệu độ âm điện giữa A và B: D = |XA – XB|. Dựa vào giá trị của D ta có thể dự đoán loại liên kết, cụ thể như sau:
Nếu 0 ≤ D < 0,4 thì liên kết A – B là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
Nếu 0,4 ≤ D < 1,7 thì liên kết A – B là liên kết cộng hoá trị phân cực
Nếu D ≥ 1,7 thì liên kết A – B là liên kết ion.
Khi cần phải so sánh độ phân cực của các liên kết, ta tính D của các liên kết. Liên kết nào có D lớn hơn thì phân cực hơn.
Liên kết cộng hoá trị, cộng hoá trị
Đây là bài toán viết công thức hợp chất cộng hoá trị:
- B1: Viết cấu hình electron, xác định số electron nguyên tử còn thiếu để có 8 electron lớp ngoài cùng.
- B2: Số electron còn thiếu chính là số liên kết cộng hoá trị nguyên tử tạo ra xung quanh nó (mỗi liên kết cộng hoá trị được tạo ra bằng một cặp electron, cặp electron này có thể do hai nguyên tử góp chung có hoặc do một nguyên tử bỏ ra).
Hoá trị của một nguyên tố trong hợp chất cộng hoá trị gọi là cộng hoá trị và có giá trị bằng số liên kết cộng hoá trị xung quanh nguyên tử nguyên tố đó.
Liên kết ion, điện hoá trị
Đây là dạng bài tập giải thích sự hình thành liên kết ion.
- B1: Viết cấu hình electron của hai nguyên tử, xác định số electron mà nguyên tử đó nhường hoặc nhận (để đạt được 8 electron lớp ngoài cùng)
- B2: Viết các quá trình cho, nhận electron của các nguyên tử
- B3: Cân bằng số electron nhường và nhận.
- B4: Cộng hai quá trình trên.
Xác định điện hoá trị của một nguyên tử nguyên tố trong hợp chất ta chỉ cần thực hiện B1 như trên với chú ý:
- Nếu một nguyên tử đó nhường n electron thì nó có điện hoá trị n+
- Nếu một nguyên tử đó nhận n electron thì nó có điện hoá trị n-
Đối với bài toán yêu cầu xác định số oxi hoá của các nguyên tố cần áp dụng bốn quy tắc sau:
Quy tắc 1: Số oxi hoá của các nguyên tố trong đơn chất bằng không.
Quy tắc 2:
· Số oxi hoá của các kim loại luôn luôn có giá trị dương. Trong các hợp chất kiểu liên kết ion số oxi hoá của các kim loại bằng điện tích các ion của chúng.
Ví dụ: số oxi hoá của natri, đồng, nhôm lần lượt là +1, +2, +3.
· Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hoá của hiđro bằng +1 (trừ trong hiđrua kim loại như NaH, CaH2… thì hiđro có số oxi hoá là -1).
· Số oxi hoá của oxi trong các hợp chất bằng -2, trừ các hợp chất với Flo ( có số oxi hoá +2) và trong các peoxit (oxi có số oxi hoá -1).
Ví dụ: Trong phân tử , oxi có số oxi hoá +2. Hai cặp electron chung chuyển dịch từ nguyên tử oxi tới các nguyên tử flo âm điện hơn.
Quy tắc 3: Trong hợp chất tổng đại số các số oxi hoá của tất cả các nguyên tố (tính đến số nguyên tử) bằng 0.
Ví dụ:
Gọi số oxi hoá của Mn là x: 1 + x + 4.(-2) = 0 là x = + 7
Quy tắc 4: Đối với các ion phức tạp, tổng đại số các số oxi hoá của tất cả các nguyên tố (có tính đến số nguyên tử của chúng) phải bằng điện tích của ion.
Chú ý: Ngoài các quy tắc trên, khi xác định số oxi hoá của cacbon trong hợp chất hữu cơ thì cần lưu ý một số điểm sau:
· Có hai cách tính số oxi hoá của cacbon trong hợp chất hữu cơ:
- Cách 1: Xác định số oxi hoá trung bình của cacbon theo công thức phân tử (Áp dụng quy tắc 3).
- Cách 2: Xác định số oxi hoá của từng nguyên tử cacbon dựa theo công thức cấu tạo bằng cách cộng tổng đại số các số oxi hoá của cacbon trong bốn liên kết xung quanh nó.
· Cách tính số oxi hoá của cacbon trong từng liên kết.
- Nếu cacbon liên kết với nguyên tử có tính kim loại hơn (Mg, H, …) thì số oxi hoá của cacbon trong liên kết đó có giá trị âm.
- Nếu cacbon liên kết với nguyên tử phi kim (O, N, Cl,…) thì số oxi hoá của cacbon trong liên kết đó có giá trị dương.
- Số oxi hoá của cacbon trong liên kết cacbon - cacbon bằng 0.
Ví dụ:
Cách 1: Đặt số oxi hóa trung bình của cacbon là x, ta có: 2x + 6.(+1) + (-2) = 0 → x = -2
Cách 2: Vẽ công thức cấu tạo , ta có thể tính được số oxi hoá của từng nguyên tử cacbon
Đối với nguyên tử C thứ nhất, trong ba liên kết với các ba nguyên tử H, cacbon có số oxi hoá -1, trong liên kết C – C, nguyên tử C có số oxi hoá là 0. Vậy số oxi hoá của cacbon này là: 3.(-1) + 0 = -3
Đối với nguyên tử C thứ hai, trong hai liên kết với hai nguyên tử H thì cacbon có số oxi hoá -1, trong liên kết C – C thì cacbon có số oxi hoá là 0, trong liên kết với nhóm OH thì cacbon có số oxi hoá +1. Vậy số oxi hoá của nguyên tử cacbon này là: 2.(-1) + 0 + (+1) = -1
Số oxi hoá trung bình của cacbon: (-3 -1)/2 = -2