Trả lời nhanh
H2s là liên kết gì. Trong phân tử H2S, liên kết giữa S và H là liên kết cộng hóa trị. Vì hiệu độ âm điện Δχ = χ(S) − χ(H) = 2,58 − 2,20 = 0,38 < 0,4 nên theo quy ước của sách giáo khoa, đó là liên kết cộng hóa trị không phân cực. Các phân tử còn lại: CH4 (Δχ = 0,35) – cộng hóa trị không cực; F2O (Δχ = 0,54) – cộng hóa trị có cực; K2O (Δχ = 2,62) và NaBr (Δχ = 2,03) – liên kết ion.
Đề bài và cách xác định loại liên kết theo độ âm điện
Đề (Luyện tập 3, trang 60, Hóa học 10 Cánh diều – Bài 11: Liên kết cộng hóa trị): Dựa theo độ âm điện, hãy cho biết loại liên kết trong các phân tử H2S, CH4, K2O, F2O, NaBr.
Phương pháp chung gồm ba bước:
- Tra độ âm điện (thang Pauling) của hai nguyên tố tạo liên kết.
- Tính hiệu độ âm điện: Δχ = χ(lớn) − χ(nhỏ), luôn lấy giá trị dương.
- So sánh Δχ với các ngưỡng quy ước trong bảng dưới đây.
| Hiệu độ âm điện Δχ | Loại liên kết |
|---|---|
| 0 ≤ Δχ < 0,4 | Cộng hóa trị không phân cực |
| 0,4 ≤ Δχ < 1,7 | Cộng hóa trị phân cực (có cực) |
| Δχ ≥ 1,7 | Liên kết ion |
Độ âm điện cần dùng: H = 2,20; C = 2,55; S = 2,58; O = 3,44; F = 3,98; Br = 2,96; Na = 0,93; K = 0,82.
Lời giải chi tiết cho từng phân tử
| Phân tử | Liên kết | Δχ | Loại liên kết |
|---|---|---|---|
| H2S | S–H | 2,58 − 2,20 = 0,38 | Cộng hóa trị không phân cực |
| CH4 | C–H | 2,55 − 2,20 = 0,35 | Cộng hóa trị không phân cực |
| K2O | K–O | 3,44 − 0,82 = 2,62 | Liên kết ion |
| F2O | O–F | 3,98 − 3,44 = 0,54 | Cộng hóa trị phân cực |
| NaBr | Na–Br | 2,96 − 0,93 = 2,03 | Liên kết ion |
CH4: liên kết cộng hóa trị không phân cực
Carbon có 4 electron hóa trị, góp chung với 4 nguyên tử H tạo 4 liên kết đơn C–H. Δχ = 0,35 rất nhỏ nên cặp electron chung gần như nằm giữa hai nguyên tử. Thêm vào đó, phân tử có dạng tứ diện đều nên toàn phân tử không phân cực.
K2O: liên kết ion
Kim loại K dễ nhường 1 electron, còn O nhận 2 electron để đạt cấu hình bền của khí hiếm:
- K → K+ + 1e (mỗi phân tử cần 2 nguyên tử K)
- O + 2e → O2−
- 2K+ + O2− → K2O
Δχ = 2,62 lớn hơn nhiều so với 1,7, phù hợp với liên kết ion điển hình giữa kim loại kiềm và phi kim mạnh.
F2O: liên kết cộng hóa trị phân cực
Nguyên tử O ở giữa, liên kết với hai nguyên tử F bằng hai liên kết đơn (công thức thường viết là OF2, tên gọi oxygen difluoride). Vì F có độ âm điện lớn hơn O, cặp electron chung lệch về phía F, nên mỗi liên kết O–F phân cực. Đây là hợp chất hiếm hoi mà oxygen có số oxi hóa dương (+2).
NaBr: liên kết ion
Na nhường 1 electron tạo Na+, Br nhận 1 electron tạo Br−; hai ion trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện: Na+ + Br− → NaBr. Δχ = 2,03 ≥ 1,7 nên đây là liên kết ion.
H2S là liên kết gì? Phân tích kĩ hơn
Sự hình thành liên kết trong H2S
Sulfur (Z = 16) có cấu hình electron 1s22s22p63s23p4, lớp ngoài cùng có 6 electron, trong đó 2 electron độc thân. Mỗi electron độc thân của S góp chung với 1 electron của một nguyên tử H, tạo thành 2 cặp electron chung. Công thức cấu tạo: H–S–H, gồm 2 liên kết đơn (liên kết σ). Nguyên tử S còn 2 cặp electron không liên kết, nhờ vậy S đạt octet, mỗi H đạt cấu hình bền của He.
Vì sao gọi là “không phân cực” theo sách giáo khoa?
Δχ của liên kết S–H chỉ là 0,38, nằm dưới ngưỡng 0,4. Theo cách phân loại dựa vào độ âm điện, liên kết S–H được xếp vào nhóm cộng hóa trị không phân cực. Trong bài làm, em trình bày đúng như vậy là đủ ý.
Tuy nhiên, em nên biết thêm: vì S có độ âm điện lớn hơn H một chút, cặp electron chung vẫn lệch rất nhẹ về phía S. Hơn nữa, phân tử H2S có dạng gấp khúc (góc liên kết khoảng 92°) giống phân tử nước, nên toàn phân tử H2S có phân cực nhẹ. Đây là sự khác biệt giữa “độ phân cực của một liên kết” và “độ phân cực của cả phân tử” – một ý hay được hỏi ở các bài nâng cao.
Lưu ý: ngưỡng 0,4 và 1,7 chỉ là quy ước tương đối
Ranh giới giữa các loại liên kết không tuyệt đối. Ví dụ HF có Δχ = 3,98 − 2,20 = 1,78, vượt ngưỡng 1,7, nhưng thực tế HF vẫn là phân tử cộng hóa trị phân cực mạnh chứ không phải hợp chất ion. Vì vậy, khi giải bài tập, em dùng ngưỡng để phân loại theo yêu cầu đề; khi giải thích tính chất, hãy kết hợp thêm bản chất nguyên tố (kim loại hay phi kim).
Những lỗi thường gặp khi làm dạng bài này
- Lấy hiệu âm: viết Δχ = 2,20 − 2,58 = −0,38. Hiệu độ âm điện luôn lấy giá trị dương (số lớn trừ số nhỏ).
- Nhầm ngưỡng: coi Δχ = 0,38 là phân cực vì “gần 0,4”. Chỉ khi Δχ ≥ 0,4 mới xếp vào cộng hóa trị phân cực.
- Nhân hệ số với Δχ: trong K2O có 2 nguyên tử K nhưng Δχ vẫn tính cho một liên kết K–O, không nhân đôi.
- Nhầm phân cực liên kết với phân cực phân tử: CO2 có liên kết C=O phân cực nhưng phân tử thẳng nên không phân cực.
Bài tập luyện thêm (có đáp án)
Dựa vào độ âm điện (Cl = 3,16; N = 3,04; Mg = 1,31; P = 2,19 và các giá trị ở trên), hãy xác định loại liên kết trong các chất sau.
| Chất | Δχ | Loại liên kết |
|---|---|---|
| HCl | 3,16 − 2,20 = 0,96 | Cộng hóa trị phân cực |
| NaCl | 3,16 − 0,93 = 2,23 | Ion |
| Cl2 | 0 | Cộng hóa trị không phân cực |
| NH3 | 3,04 − 2,20 = 0,84 | Cộng hóa trị phân cực |
| H2O | 3,44 − 2,20 = 1,24 | Cộng hóa trị phân cực |
| MgO | 3,44 − 1,31 = 2,13 | Ion |
| PH3 | 2,20 − 2,19 = 0,01 | Cộng hóa trị không phân cực |
| CO2 | 3,44 − 2,55 = 0,89 | Liên kết C=O phân cực, phân tử không phân cực |
Mẹo ghi nhớ nhanh: hợp chất giữa kim loại kiềm, kiềm thổ với phi kim mạnh (O, F, Cl, Br) thường là liên kết ion; liên kết giữa hai phi kim giống nhau là cộng hóa trị không phân cực; giữa hai phi kim khác nhau thường là cộng hóa trị phân cực, trừ các cặp có độ âm điện rất gần nhau như C–H, S–H, P–H.
Câu hỏi thường gặp
H2S là liên kết gì?
H2S có liên kết cộng hóa trị giữa S và H. Vì Δχ = 0,38 < 0,4 nên theo sách giáo khoa đó là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
Phân tử H2S có phân cực không?
Có, phân cực nhẹ. Liên kết S–H chỉ lệch rất ít về phía S, nhưng phân tử có dạng gấp khúc nên các lệch đó không triệt tiêu nhau.
Hiệu độ âm điện bao nhiêu thì là liên kết ion?
Theo quy ước trong sách giáo khoa, Δχ ≥ 1,7 là liên kết ion; 0,4 ≤ Δχ < 1,7 là cộng hóa trị phân cực; Δχ < 0,4 là cộng hóa trị không phân cực.
CH4 có liên kết gì?
CH4 có 4 liên kết cộng hóa trị đơn C–H, Δχ = 0,35 nên là liên kết cộng hóa trị không phân cực; phân tử tứ diện đều nên không phân cực.
Vì sao K2O là hợp chất ion?
K là kim loại kiềm dễ nhường electron, O là phi kim mạnh dễ nhận electron; Δχ = 2,62 ≥ 1,7 nên liên kết giữa K+ và O2− là liên kết ion.