Lời giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 11: Liên kết hydrogen và tương tác van der waals sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Hóa học 10 Bài 11 từ đó học tốt môn Hóa 10.
Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 11: Liên kết hydrogen và tương tác van der waals
Giải hóa học 10 trang 67 Chân trời sáng tạo
Lời giải:
Liên kết mà các nguyên tử sử dụng chung các electron hóa trị để cùng thỏa mãn quy tắc octet được gọi là liên kết cộng hóa trị
Giải hóa học 10 trang 68 Chân trời sáng tạo
1. Liên kết hydrogen
Phương pháp giải:
Liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung
Lời giải:
Nguyên tử bị thiếu bao nhiêu electron thì bỏ ra bấy nhiêu electron để góp chung electron với các nguyên tử khác => Đạt cấu hình eleectron bền vững của khí hiếm
Ví dụ:
- Nguyên tử O cần nhận thêm 2 electron => Bỏ ra 2 electron để góp chung
- Nguyên tử Cl và H cần nhận thêm 1 electron => Mỗi nguyên tử bỏ ra 1 electron để góp chung
- Nguyên tử N cần nhận thêm 3 electron => Bỏ ra 3 electron để góp chung
Lời giải:
Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu, được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn, thường là F, O, N) với một nguyên tử khác có độ âm điện lớn (thường là F, O, N) còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết
Phương pháp giải:
- Liên kết cộng hóa trị mạnh hơn liên kết hydrogen
- Liên kết ion mạnh hơn liên kết cộng hóa trị
Lời giải:
Liên kết hydrogen < Liên kết cộng hóa trị < Liên kết ion
Luyện tập trang 68 Hóa học 10: Điều gì đã khiến H2O có nhiệt độ sôi cao hơn H2S? Giải thích
Phương pháp giải:
Liên kết hydrogen làm cho phân tử có nhiệt độ sôi cao hơn
Lời giải:
H2O có nhiệt độ sôi cao hơn H2S do H2O có liên kết hydrogen liên phân tử còn H2S không có liên kết hydrogen
Phương pháp giải:
- Liên kết hydrogen làm phân tử có nhiệt độ sôi cao và tan tốt trong nước
Lời giải:
- Phân tử NH3 có khả năng liên kết hydrogen liên phân tử do N có độ âm điện cao
- Phân tử CH4 không có khả năng liên kết hydrogen liên phân tử do C có độ âm điện thấp
=> Phân tử NH3 có nhiệt độ sôi cao hơn và khả năng hòa tan trong nước tốt hơn soi với CH4
Phương pháp giải:
Phân tử nước có 2 H liên kết với O và O có 2 cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết
Lời giải:
- Trong phân tử nước có 2 nguyên tử H liên kết với O => 2 nguyên tử H này tham gia liên kết hydrogen với 2 nguyên tử O của 2 phân tử nước khác
- Nguyên tử O còn 2 cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết => Mỗi cặp electron hóa trị sẽ liên kết hydrogen với nguyên tử H của phân tử nước khác
=> Một phân tử nước có thể tạo được liên kết hydrogen tối đa với 4 phân tử nước
Phương pháp giải:
Nước ở trạng thái rắn có thể tích lớn hơn khi ở trạng thái lỏng 
Lời giải:
Khi cho vào ngăn đá của tủ lạnh, nước chuyển thành trạng thái rắn có cấu trúc tinh thể phân tử với 4 phân tử H2O phân bố ở bốn đỉnh của một tứ diện đều, bên trong là rỗng
=> Nước ở trạng thái rắn có thể tích lớn hơn khi ở trạng thái lỏng
=> Làm méo và biến dạng các lon bia, chai nước giải khát
2. Tương tác van der waals
Câu hỏi 6 trang 69 Hóa học 10: Quan sát Hình 11.7, cho biết thế nào là một lưỡng cực tạm thời?
Phương pháp giải:
Lưỡng cực tạm thời được hình thành do sự phân bố không đồng đều của các electron trong phân tử
Lời giải:
Trong phân tử, các electron chuyển động không ngừng
=> Khi các electron di chuyển tập trung về một phía bất kì của phân tử sẽ hình thành nên các lượng cực tạm thời, bên nào tập trung nhiều electron hơn thì mang điện tích âm và ngược lại
Phương pháp giải:
Quan sát Hình 11.8 để trả lời câu hỏi
Lời giải:
Các lưỡng cực tạm thời và lưỡng cực cảm ứng hút nhau bằng lực ngược dấu
Phương pháp giải:
Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất. Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng thì tương tác van der Waals tăng
Lời giải:
Lời giải:
Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất. Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng thì tương tác van der Waals tăng.
Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử trong nhóm VIIIA, bán kính nguyên tử tăng đồng thời khối lượng nguyên tử tăng ⇒ Tương tác van der Waals tăng ⇒ Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng.
Vận dụng trang 70 Hóa học 10: Tại sao nhện nước có thể di chuyển trên mặt nước?
Phương pháp giải:
- Nước có sức căng bề mặt
- Chân nhện gồm các chất kị nước (không tan trong nước)
Lời giải:
- Giữa các phân tử nước hình thành lực liên kết hydrogen
=> Liên kết hydrogen giữa các phân tử nước trên bề mặt nước và giữa các phân tử nước trên bề mặt và lớp nước bên dưới tạo ra sức căng bề mặt cho nước
- Chân của con nhện nước gồm các chất kị nước (không phân cực), phân tử các chất nảy đẩy nước khiến cho chân của nhện nước không bị nước bao bọc và tụt xuống dưới nước. Vì vậy chúng có thể di chuyển trên bề mặt nước mà không làm vỡ bề mặt nước
Giải hóa học 10 trang 71 Chân trời sáng tạo
Bài tập (trang 71)
Bài 1 trang 71 Hóa học 10: Hợp chất nào dưới đây được liên kết hydrogen liên phân tử
A. CH4
B. H2O
C. PH3
D. H2S
Phương pháp giải:
Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu, được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn, thường là F, O, N) với một nguyên tử khác có độ âm điện lớn (thường là F, O, N) còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết
Lời giải:
Liên kết hydrogen được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn, thường là F, O, N)
=> H2O có thể tham gia liên kết hydrogen liên phân tử
Đáp án B
A. một ion dương
B. một ion âm
C. một lưỡng cực vĩnh viễn
D. một lưỡng cực tạm thời
Phương pháp giải:
Lưỡng cực tạm thời được hình thành do sự phân bố không đồng đều của các electron trong phân tử
Lời giải:
Sự phân bố electron không đồng đều trong một nguyên tử hay một phân tử hình thành nên một lưỡng cực tạm thời
Đáp án D
Bài 3 trang 71 Hóa học 10: Khí hiếm nào dưới đây có nhiệt độ sôi thấp nhất?
A. Ne
B. Xe
C. Ar
D. Kr
Phương pháp giải:
Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất. Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng thì tương tác van der Waals tăng
Lời giải:
Trong cùng 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng
=> Tương tác van der Waals tăng
=> Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng
=> Ne có nhiệt độ sôi thấp nhất
Đáp án A
Bài 4 trang 71 Hóa học 10: Biểu diễn liên kết hydrogen giữa các phân tử:
a) Hydrogen fluoride
b) Ethanol (C2H5OH) và nước
Phương pháp giải:
Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu, được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn, thường là F, O, N) với một nguyên tử khác có độ âm điện lớn (thường là F, O, N) còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết
Lời giải:
a) Hydrogen fluoride: Nguyên tử H của phân tử HF này liên kết với nguyên tử F của phân tử HF khác (biểu diễn bằng 3 nét gạch ---)
b) Ethanol (C2H5OH) và nước
- Ethanol (C2H5OH) và nước tồn tại 4 kiểu liên kết hydrogen như sau
+ H của C2H5OH liên kết hydrogen với O của H2O (I)
+ H của C2H5OH này liên kết hydrogen với O của C2H5OH khác (II)
+ H của H2O liên kết hydrogen với O của C2H5OH (III)
+ H của H2O này liên kết hydrogen với O của H2O khác (IV) 
Phương pháp giải:
Chất nào có tham gia liên kết hydrogen thì có nhiệt độ sôi và độ tan trong nước lớn hơn
Lời giải:
- N có độ âm điện lớn hơn P
=> Phân tử NH3 có khả năng tham gia liên kết hydrogen
=> Phân tử NH3 có nhiệt độ sôi và độ tan trong nước lớn hơn
Lý thuyết Liên kết hydrogen và tương tác van der waals
I. Liên kết hydrogen
1. Tìm hiểu về liên kết hydrogen
- Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu, được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn, thường là F, O, N) với một nguyên tử khác có độ âm điện lớn (thường là F, O, N) còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết.
- Liên kết hydrogen thường được biểu diễn bằng dấu ba chấm (…).
- Ví dụ: Liên kết hydrogen giữa các phân tử nước:
+ Trong phân tử nước nguyên tử O có độ âm điện lớn và còn hai cặp electron chưa tham gia liên kết.
+ Lực hút tĩnh điện giữa nguyên tử H mang một phần điện tích dương (linh động) của phân tử H2O này với nguyên tử oxygen mang một phần điện tích âm của phân tử H2O khác, tạo thành liên kết hydrogen giữa các phân tử nước.
Chú ý:
Thứ tự tăng dần độ bền liên kết: Liên kết hydrogen < liên kết cộng hóa trị < liên kết ion.
2. Vai trò, ảnh hưởng của liên kết hydrogen tới tính chất vật lý của nước
- So với các hợp chất có cấu trúc tương tự, các hợp chất có liên kết hydrogen đều có nhiệt độ sôi cao hơn do tạo được liên kết hydrogen liên phân tử và tan tốt hơn trong nước do tạo được liên kết hydrogen với các phân tử nước.
- Nước là một hợp chất có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với hợp chất có cùng cấu trúc phân tử nhưng không tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử với nhau.
- Ngoài ra, nước còn là một dung môi tốt, không chỉ hòa tan được nhiều hợp chất ion mà còn hòa tan được nhiều hợp chất có liên kết cộng hóa trị phân cực. Đặc biệt các hợp chất có thể tạo liên kết hydrogen với nước thường tan tốt trong nước.
Ví dụ: Ammonia tan tốt trong nước do tạo được liên kết hydrogen với nước
- Nước ở trạng thái rắn có thể tích lớn hơn khi ở trạng thái lỏng. Đó là do nước đá có cấu trúc tinh thể phân tử với 4 phân tử H2O phân bố ở 4 đỉnh của hình tứ diện đều, bên trong là cấu trúc rỗng. Điều này giải thích tại sao nước đá nổi lên trên nước lỏng.
II. Tương tác van der Waals
1. Giới thiệu về tương tác van der Waals
- Trong phân tử, các electron không ngừng chuyển động. Khi các electron di chuyển, tập trung về một phía bất kì của phân tử sẽ hình thành nên các lưỡng cực tạm thời.
- Các phân tử có lưỡng cực tạm thời cũng có thể làm các phân tử lân cận xuất hiện các lưỡng cực cảm ứng. Do đó, các phân tử có thể tập hợp tạo thành một mạng lưới với các tương tác lưỡng cực cảm ứng, được gọi là tương tác van der Waals.
Kết luận: Tương tác van der Waals là lực tương tác yếu giữa các phân tử, được hình thành do sự xuất hiện của các lưỡng cực tạm thời và lưỡng cực cảm ứng.
2. Ảnh hưởng của tương tác van der Waals đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi các chất
- Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất. Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng thì tương tác van der Waals tăng.
Ví dụ: Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử trong nhóm VIIIA, bán kính nguyên tử tăng đồng thời khối lượng nguyên tử tăng ⇒ Tương tác van der Waals tăng ⇒ Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng.
Bài giảng Hóa học 10 Bài 11: Liên kết hydrogen và tương tác van der waals - Chân trời sáng tạo
Xem thêm các bài giải SGK Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 12: Phản ứng oxi hóa – khử và ứng dụng trong cuộc sống
Bài 13: Enthalpy tạo thành và biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
