Dựa vào bảng năng lượng liên kết (Bảng 12.2), chọn phương án đúng
Lớp 10Hóa họcKết nối tri thức

Dựa vào bảng năng lượng liên kết (Bảng 12.2), chọn phương án đúng

Trả lời nhanh

Với câu hỏi “Dựa vào giá trị năng lượng liên kết ở Bảng 12.2, chọn phương án đúng”, em áp dụng một nguyên tắc: năng lượng liên kết (Eb) càng lớn thì liên kết càng bền, càng khó bị phá vỡ. Phương án đúng là phương án so sánh độ bền khớp với thứ tự Eb trong bảng. Bài viết này hướng dẫn cách kiểm tra từng phương án.

Năng lượng liên kết là gì?

Năng lượng liên kết là năng lượng cần cung cấp để phá vỡ 1 mol liên kết trong phân tử ở thể khí, tạo thành các nguyên tử ở thể khí. Đơn vị thường dùng là kJ/mol.

  • Eb lớn → liên kết bền → phân tử khó bị phân huỷ, kém hoạt động hoá học.
  • Eb nhỏ → liên kết kém bền → phân tử dễ tham gia phản ứng.
  • Với cùng cặp nguyên tử, liên kết ba bền hơn liên kết đôi, liên kết đôi bền hơn liên kết đơn.

Một số giá trị tham khảo để luyện tập

Bảng dưới là các giá trị gần đúng thường gặp (kJ/mol). Số liệu trong bảng SGK có thể lệch nhẹ vài đơn vị, nên khi làm bài em luôn đối chiếu với Bảng 12.2 trong sách của mình.

Liên kết Eb (kJ/mol) Liên kết Eb (kJ/mol)
H–H 436 H–F 565
N≡N 945 H–Cl 431
O=O 498 H–Br 366
F–F 159 H–I 299
Cl–Cl 243 N–H 391
Br–Br 193 O–H 464
I–I 151 C–H 414

Cách chọn phương án đúng: 3 bước

  1. Tìm đúng liên kết được nhắc trong từng phương án (chú ý liên kết đơn, đôi hay ba).
  2. Tra Eb của từng liên kết rồi xếp thứ tự từ lớn đến nhỏ.
  3. Đối chiếu: phương án nào nói “bền hơn”, “dễ phân huỷ hơn”, “cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ” thì kiểm tra có khớp thứ tự đó không.

Ví dụ minh hoạ (ví dụ tự đặt)

Ví dụ 1. So sánh độ bền các phân tử N2, O2, H2.

Eb: N≡N (945) > O=O (498) > H–H (436). Vậy N2 bền nhất, H2 kém bền nhất trong ba chất. Đây là lý do ở điều kiện thường N2 rất trơ, phải có nhiệt độ cao hoặc tia lửa điện mới phản ứng được với O2.

Ví dụ 2. So sánh độ bền nhiệt của HF, HCl, HBr, HI.

Eb: H–F (565) > H–Cl (431) > H–Br (366) > H–I (299). Độ bền giảm dần từ HF đến HI, nên HI dễ bị phân huỷ nhất. Phương án nói “HI bền nhiệt nhất” chắc chắn sai.

Dùng năng lượng liên kết để tính biến thiên enthalpy

Công thức: ΔrH°298 = ΣEb(chất đầu) − ΣEb(sản phẩm). Phá liên kết thì thu năng lượng, tạo liên kết thì toả năng lượng.

Ví dụ 3. H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)

  • Chất đầu: 436 + 243 = 679 kJ.
  • Sản phẩm: 2 × 431 = 862 kJ.
  • ΔrH° = 679 − 862 = −183 kJ → phản ứng toả nhiệt.

Ví dụ 4. N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

  • Chất đầu: 945 + 3 × 436 = 2253 kJ.
  • Sản phẩm: 2 × 3 × 391 = 2346 kJ (mỗi NH3 có 3 liên kết N–H).
  • ΔrH° = 2253 − 2346 = −93 kJ → toả nhiệt.

Lỗi sai thường gặp

  • Quên nhân hệ số cân bằng hoặc quên đếm đủ số liên kết trong phân tử (NH3 có 3 liên kết, không phải 1).
  • Lấy “sản phẩm trừ chất đầu” – ngược dấu so với công thức dùng Eb.
  • Cho rằng F2 bền nhất nhóm halogen. Thực tế F–F (159) nhỏ hơn Cl–Cl (243) vì hai nguyên tử F rất nhỏ, các cặp electron không liên kết đẩy nhau mạnh.
  • Nhầm “bền” với “nhiều năng lượng”: phân tử bền khi cần nhiều năng lượng để phá liên kết.

Mẹo nhớ: “Eb to – bền to – trơ to”.

Bài luyện tập

  1. Sắp xếp độ bền các phân tử Cl2, Br2, I2 theo chiều giảm dần.
    Đáp án: Cl2 (243) > Br2 (193) > I2 (151).
  2. Tính ΔrH° của phản ứng H2 + F2 → 2HF.
    Đáp án: (436 + 159) − 2 × 565 = 595 − 1130 = −535 kJ.
  3. Phân tử nào dễ bị phá vỡ liên kết hơn: O2 hay N2? Vì sao?
    Đáp án: O2, vì Eb(O=O) = 498 kJ/mol nhỏ hơn Eb(N≡N) = 945 kJ/mol.

Nếu em gửi đủ 4 phương án của câu hỏi trong sách, chỉ cần áp dụng ba bước ở trên để loại trừ từng phương án và chọn ra đáp án đúng.

Câu hỏi thường gặp

Năng lượng liên kết càng lớn thì liên kết như thế nào?

Liên kết càng bền vững, càng khó bị phá vỡ, nên phân tử tương ứng thường kém hoạt động hoá học hơn.

Công thức tính biến thiên enthalpy theo năng lượng liên kết?

Δ_rH° = tổng E_b của các liên kết ở chất đầu trừ tổng E_b của các liên kết ở sản phẩm, có nhân hệ số cân bằng và số liên kết trong mỗi phân tử.

Vì sao N2 rất trơ ở điều kiện thường?

Vì phân tử N2 có liên kết ba N≡N với năng lượng liên kết rất lớn (khoảng 945 kJ/mol), cần nhiều năng lượng mới phá vỡ được.

Số liệu trong bài có trùng hoàn toàn Bảng 12.2 không?

Đó là các giá trị gần đúng để luyện tập. Khi làm bài chính thức, em đối chiếu với số liệu trong Bảng 12.2 của sách giáo khoa.

Bài học liên quan