Sử dụng kết quả tính toán đề thấy được xu hướng thay đổi độ dài liên kết, góc liên kết

Giải Chuyên đề Hóa học 10 Bài 11: Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Em có thể trang 74 trong Bài 11: Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng sách Kết nối tri thức. Với lời giải hay nhất, chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong Chuyên đề Hóa 10.

Em có thể trang 74 Chuyên đề Hóa học 10: Sử dụng kết quả tính toán đề thấy được xu hướng thay đổi độ dài liên kết, góc liên kết, năng lượng phân tử trong dãy chất, ví dụ CH₄, NH₃, H₂O phù hợp với định luật tuần hoàn.

Lời giải:

Từ kết quả ta thấy:

- Độ dài liên kết giảm dần từ H₂O < NH₃ < CH₄ và điều này phù hợp với định luật tuần hoàn.

Giải thích:

Các nguyên tử O, N, C đều liên kết với H bằng cách góp chung electron, mà độ âm điện tăng dần từ C, N, O và bán kính nguyên tử giảm dần từ C, N, O nên độ dài liên kết CH₄ > NH₃ > H₂O.

- Góc liên kết tăng dần theo thứ tự: H₂O, NH₃, CH₄.

Giải thích:

+ Do trong 3 phân tử H₂O, NH₃, CH₄, nguyên tử trung tâm đều lai hóa sp³, phân tử CH₄ có cấu tạo tứ diện, góc HCH = 109^o28’, còn trong phân tử H₂O và NH₃ góc bị ép lại nhỏ hơn 109^o28’ do sự đẩy nhau giữa 2 cặp electron không liên kết lớn nhất, sau đó đến sự đẩy nhau giữa electron không liên kết với electron liên kết, cuối cùng là sự đẩy giữa hai mây electron liên kết là yếu nhất.

+ Trong H₂O, O còn 2 cặp electron chưa tham gia liên kết còn trong NH₃, N có 1 cặp electron chưa liên kết nên góc liên kết của H₂O nhỏ hơn NH₃.

- Năng lượng phân tử âm dần theo thứ tự: CH₄, NH₃, H₂O

Năng lượng tổng càng âm phân tử càng bền. Phù hợp với sự biến đổi độ âm điện. Độ âm điện tăng dần theo thứ tự C, N, O nên lực hút giữa các nguyên tử đó với H tăng dần.