Giải Chuyên đề Hóa học 10 Kết nối tri thức trang 74
Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời Giải Chuyên đề Hóa học 10 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 Chuyên đề Hóa 10.
Chuyên đề Hóa học 10 trang 74 Kết nối tri thức
Câu hỏi 2 trang 74 Chuyên đề Hóa học 10: Tạo file dữ liệu và thực hiện phép tính tối ưu hoá cấu trúc của phân tử, tính nhiệt hình thành và năng lượng phân tử của NH3, CH4.
Hướng dẫn:
File dữ liệu để tối ưu hoả cấu trúc, tinh nhiệt hình thành và năng lượng phân tử của NH3 bằng phần mềm MOPAC có nội dung như sau:
Trong đó 120.0 là giá trị góc nhị diện của hai mặt phẳng: H(4)N(2)H(3) và N(2)H(3)H(1). Cách tiến hành: thực hiện theo các bước như ở Hoạt động 1, Hoạt động 2 và Hoạt động 3, ở các mục II, III.
Lời giải:
Bước 1. Vào Notepad, gõ lại nội dung để tối ưu hóa ⟶ Lưu file với đuôi “.txt”
Bước 2. Đổi đuôi file thành “.mop”
Bước 3. Chọn file vừa đổi đuôi, nháy chuột phải ⟶ Chọn Open with ⟶ Choose another app ⟶ MOPAC2016. Khi này sẽ có 1 file đuôi “.out”.
Bước 4. Chọn file đuôi “.out” ⟶ Chuột phải ⟶ Open with ⟶ Notepad hoặc WordPad.
Bước 5. Đọc kết quả
Giá trị nhiệt tạo thành của phân tử NH3 (thể khí) ở file “NH3_AM1.out” là:
Giá trị năng lượng phân tử của NH3 (thể khí), kí hiệu là ETOT (EONE + ETWO) ở file “NH3_AM1.out” là:
Phân tử CH4
Bước 1. Vẽ cấu trúc phân tử CH4. Ở phía trái giao diện phần mềm Avogadro, chọn Draw Settings ⟶ Element, chọn nguyên tố carbon. Nháy chuột vào màn hình Avogadro, cấu trúc phân tử CH4 được hiển thị.
Bước 2. Chọn Extensions ⟶ MOPAC ⟶ Nhập Title, Method chọn là AM1, Calculation chọn Geomtry Optimization ⟶ Chọn Generate.
Bước 3. Tiến hành lưu file
Bước 4. Chọn mở file vừa lưu bằng MOPAC 2016 sẽ có file out xuất hiện.
Bước 5. Mở file đuôi “.out” bằng Notepad hoặc WordPad.
Bước 6. Đọc kết quả
Giá trị nhiệt tạo thành của phân tử CH4 (thể khí) là:
Giá trị năng lượng phân tử của CH4 (thể khí) là:
Câu hỏi 3 trang 74 Chuyên đề Hóa học 10: Sử dụng kết quả tính tối ưu hóa cấu trúc để thấy được cấu trúc hình học, hiển thị được các tham số cấu trúc của phân từ NH3, CH4. Từ đó, thấy được xu hướng biến đổi độ dài liên kết H−X và góc liên kết HXH (X là O, N, C).
Hướng dẫn. Thực hiện theo các bước như ở Hoạt động 4, Hoạt động 5, mục III.
Lời giải:
Kết quả độ dài liên kết C – H và góc liên kết HCH là:
Kết quả độ dài liên kết N – H và góc liên kết HNH là:
Từ kết quả thí nghiệm ta thấy, độ dài liên kết C – H lớn hơn độ dài liên kết N – H và góc liên kết thì giống nhau.
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 = 109o28’, còn trong phân tử H2O và NH3 góc bị ép lại nhỏ hơn 109o28’ 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.
Lời giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa học 10 Bài 11: Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng Kết nối tri thức hay khác:
