Đề tài Một số vấn đề về kiến thức và phương pháp trong việc bồi dưỡng chuyên đề “sự lai hóa”cho học sinh giỏi bậc trung học phổ thông
A/TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I/ Mô hình sự đẩy giữa các e hóa trị(Mô hình VSEPR)
-Phân tử AXn AXnEm
A: ngtử trung tâm
X: phối tử
n: số phối tử
Em: m đôi e riêng( m đôi e không liên kết)
-Các cặp e trong vỏ hóa trị đẩy nhau ra xa tới mức có thể được, để lực đẩy min
II/ Hình dạng 1 số phân tử
1. AXn( n=2->6) A - có 26 cặp e liên kết tạo với phối tử X
- không có cặp e riêng
- Nếu n=2: 2 cặp e phân bố trên đường thẳngphân tử có dạng đường thẳng *---*---*; góc liên kết 1800; ví dụ: BeH2
- n=3 : 3 cặp e p/bố trên mf,là 3 đỉnh của tam giác đềup/tử có dạng tam giác đều ,góc LK=1200;BF3;AlCl3
- n=4: 4 cặp e p/bố trên 4 đỉnh của tứ diện đềup/tử có hình dạng tứ diện đều,góc LK=109,50(109028’); CH4;NH4+
- n=5: 5cặp lưỡng tháp tam giác (LK trục> LK ngang);PCl5
- n=6: 6 cặp Bát diện đều;SF6
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Một số vấn đề về kiến thức và phương pháp trong việc bồi dưỡng chuyên đề “sự lai hóa”cho học sinh giỏi bậc trung học phổ thông", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tử NH3 có cấu trúc hình tháp ,đáy là 1 tam giác đều ,góc liên kết HNH= 1070, phân tử H2O có cấu trúc bất đối xứng ,góc liên kết HOH =104,50, phân tử BF3 là 1 tam giác đều, có tâm là nguyên tử B. Hãy vẽ mô hình phân tử các chất đã cho. Cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm Thi HSG Tỉnh Đồng Nai- 2002 8 32/ Cho 2 dãy chất sau , với góc liên kết HXH ( X là nguyên tử trung tâm ) có thể có cho mỗi chất là 1070, 00, 104,50, 109028’, 920, 910 1/ HF, H2O, NH3, CH4 2/ H2O, H2S, H2Se. Hãy đặt giá trị góc liên kết nói trên ứng với mỗi chất đã cho và viết mô hình phân tử ở dạng xen phủ các AO trong phân tử của mỗi chất ( có giải thích ngắn gọn) Thi HSG tỉnh Đồng Nai-2005 9 Bài tập 1/ a/ Căn cứ vào ngtắc nào để xác định dạng hình học của các ptử và ion đơn giản b/ Trên thực tế thường gặp những dạng nào Giải a/ Căn cứ vào thuyết VSEPR: các nhóm e hóa trị ( các cặp e hóa trị) xung quanh ntử trung tâm được sắp xếp càng xa nhau càng tốt để Fđẩy giảm đến mức thấp nhất b/ 5 dạng: thẳng, (1800) T.giác phẳng(1200) Tứ diện (109,50) Lưỡng tháp t.giác (900, 1200,18) Bát diện (900, 1800) 2/Nêu các bước cần tiến hành để xác định dạng hình học của ptử BeCl2 Giải Các bước xác định hình học phân tử BeCl2 - Viết công thức Liuyt Cl-Be-Cl :Cl:Be:Cl: (Be: s2; Cl :s2p5) - Đếm tất cả các nhóm e xung quanh ntử trung tâm kể cả e LK và e k0LK ( các cặp e LK và cặp e riêng k0LK) Cụ thể xung quanh Be: 2 cặo e LK 2 cặp e này càng xa nhau càng tốt à nên chúng hướng theo 2 chiều ngược nhau của 1 đường thẳng => BeCl2 là 1 phân tử thẳng và góc LK= 1800 Kết luận: BeCl2 có 2 cặpeLK+0cặpek0LKnên có dạng AX2,đối chiếu với bảng:Quan hệ LH và HHPT(tr.4) suy ra BeCl2 là 1 p/tử thẳng,góc LK=1800à LH sp Chú ý: -các cặp e k0LK xung quanh Cl không ảnh hưởng gì đến hình dạng ptử mà chỉ các cặp e LK xung quanh ngtử trung tâm mới ảnh hưởng đến hình dạng phtử -nhóm e được xác định như sau: 1LK đơn= 1cặp e 1LK đôi= 1 cặp 1 LK ba = 1cặp 1e riêng lẻ = 1cặp 3/a/Dự đoán dạng hình học của các ptử và ion sau:CO2,CS2,HCN,C2H2,BF3,CH2O, NO3-,CO32-,CH4,NH4+,SO42-,PO43-,NH3,PH3,H3O+,PF3,H2O,SO2,SCl2,OF2 b/ Nhận xét về mối liên hệ giữa số nhóm e xung quanh ntử trung tâm và dạng hình học các ptử nêu ở câu b 10 Giải/a/ Phân tử thẳng : CO2,CS2 ,HCN,C2H2 O=C=O;S=C=S; H-C≡N; H-C≡C-H BF3(t.giác phẳng), 1200 F H O O CH2O, t.giác phẳng, LK đôi C=O, ½ ½½ ½½ có mật độ e lớn hơn nên đẩy 2 LK B C= O N C đơn C-H mạnh hơn (hay e không LK đẩy e LK) F F H O O O H O NO3- CO32- C - CH4, NH4+, SO42-, PO43-: tứ diện đều,góc LK 109,50 H H H - NH3, PH3, H3O+, PF3: tháp t.giác N do cặp e k0 LK đẩy cặp e LK H H mạnh hơn nên góc LK HNH H =1070 < 1200 - H2O, SO2, SCl2, OF2: phân tử dạng chữ V( góc) O H H b/ Quan hệ : xét AXnEm - 2 cặp e LK( 2nhóm e) AX2: dạng thẳng, 1800 - 3 cặp e LK AX3: T.giác phẳng, 1200 - * 4cặp e LK AX4: Tứ diện, 109,50 * 4 cặp e( 3cặpeLK+1cặpek0LK) AX3E: tháp tam giác , 1200 * 4cặpe( 2cặpeLK+2 cặpek0LK) AX2E2: dạng hình chữ V(góc), 1200 Chú ý: Lực đẩy thì cặpek0LK-cặpek0LK>> cặpek0LK-cặpeLK>cặpeLK-CặpeLK 4/ Từ phương pháp VB hãy giải thích tại sao trong phân tử H2Se, góc HSeH=900 Giải z Se là ntử trung tâm,4s24p2 | ¯||| | 2AO pzpy xen phủ với 2AO-s của 2ntử H tạo 2LK y Vì trục pZ vuông góc py, nên góc HseH =900 x 5/ Cho biết trạng thái lai hóa của Si trong h/c SiCl4. Cho biết hình học ptử ? Cl Giải AX4E? | Si 3s23p2, nhìn vào CTPT thấy nó có dạng Cl-Si-Cl | Cl => có 4 cặp e LK+không cặp e riêng àAX4à sp3à ptử SiCl4 có cấu trúc tứ diện đều 11 6/ Cho biết TTLH của N,O trong NH3, H 2O, cho biết HH ptử của NH3, H2O.So sánh độ lớn các góc hóa trị HNH, HOH Giải .. a/ NH3 AX3Ea? N s2p3 H-N-H;3cặp e LK+1cặp e riêng àAX3Eàsp3 H à tháp tam giác .. H2O AX2Ea? O s2p4 H-O-H ; 2 cặp e LK + 2cặp e riêng àAX2E2àsp3àgóc b/ Góc hóa trị HNH = 107,10 > HOH=104,50 vì: Do có cặp e k0 LK nên đẩy mạnh hơn cặp eLK làm cho góc LK < 109,50 H2O có 2 cặp e không LK nên đẩy mạnh hơn do đó góc LK càng nhỏ hơn 7/ Cho biết sự biến đổi độ lớn góc hóa trị trong : NH3,PH3,AsH3,SbH3,.GT? Giải: Đều LH sp3 nhưng có 1 cặp e không LK đẩy mạnh làm cho goc hóa trị < 109,50 Từ NàSb: độ âm điện giảm à cặp e LK bị đẩy nhiều à góc hóa trị giảm=> góc hóa trị HNH(107,10) > HPH > HAsH( 93,30) > HSbH(91,80) 8/ Vì sao a/ Trong H2O,NH3 các góc hóa trị HOH(104029’) và HNH(1070) lại nhỏ hơn góc tứ diện 109028’( =109,50) b/ Góc HSH của H2S(920 ,15’) < HOH của H2O( 104029’) c/ Góc hóa trị FOF( 103015’) của F2O < HOH ( 104029’) của H2O Giải: a/ ngtử trung tâm A ở TTLH sp3, vì H2O và NH3 có cặp e không LK nên đẩy mạnh hơn cặp e LK làm cho góc hóa trị giảmà < 109028’ b/ Độ âm điện của ngtử trung tâm A giảm thì cặp e LK bị đẩy nhiều àgóc hóa trị giảm àHSH < HOH ( do độ âm điện S < O) c/ Độ âm điện của phối tử X càng lớn thì hút cặp e LK của ntử trung tâm A càng mạnh à góc hóa trị càng nhỏ .do độ âm điện F > O nên góc hóa trị FOF < HOH 9/ Đối với mỗi h/c sau F2O, NH3, BH3 hãy cho biết a/ Số cặp e LK của ntử trung tâm b/ Số cặp e không LK của ntử trung tâm c/ HH ptử và lai hóa d/ Đánh giá góc hóa trị F Giải .. .. O N B .. F F H H H F F 2cặpeLK 3cặpeLK 3cặpeLK 2cặpe k0LK 1cặpek0LK k0cặpek0LK AX2E2 AX3E AX3 LH sp3 LH sp3 LH sp2 11 Cấu trúc góc tháp t.giác t.giác đều gócFOF <109,50 HNH<109,50 FBF< 1200 (vì có cặpe (vì có cặpe k0LK đẩy) k0LK) 10/ Giải thích sự khác nhau về góc LK trong các ptử ClSCl= 1030, FOF= 1050, ClOCl =1110 Giải: ntử trung tâm A LH sp3, CTPT dạng AX2E2,cấu trúc góc ,do có cặp e không liên kết nên lực đẩy lớnà góc hóa trị < 109,50 Độ âm điện của ntử trung tâm A giảmà góc hóa trị giảm à ClOCl > ClSCl Độ âm điện của phối tử X giảmàgóc hóa trị tăng àClOCl>FOF 11/Cho biết lai hóa của ntử trung tâm và cấu trúc không gian của các ptử sau: BeH2, BeCl2, BCl3, CH4, NH4+, SF6, PCl5 Giải BeH2: Be 2/2à2cặp e LKàAX2àBe LH spàphân tử thẳng BeCl2: nt BCl3: B 2/3à 3cặpe LKàAX3àLH sp2àTam giác đều phẳng CH4: C 2/4à 4cặpe LKà AX4àLH sp3 àTứ diện đều NH4+ N 2/5à 4cặpe LKà nt SF6 S 2/6à 6cặpe LKàAX6à LH sp3d2àBát diện đều PCl5 P 2/5à 5cặpe LKà AX5àLH sp3dà lưỡng tháp t.giác 12/Cho biết TT lai hóa của ntử trung tâm và HH ptử của : CBr4, BeF2, BBr3, CS2 Giải CBr4 C2/4 4cặpe LKàAX4àC lai hóa sp3àTứ diện đều BeF2 AX2àspàThẳng BBr3 AX3àsp2àTam giác đều phẳng CS2 S=C=S 2LK đôià 2cặpe LK(còn gọi 2 nhóm e)àAX2àCspà thẳng 13/ Cho biết HH ptử của các ptử sau ZnCl2, SO2, CO2, H2O Giải ZnCl2 Zn 3d104s2à2cặpeLKàAX2àphân tử thẳng Znsp SO2 S s2p4 .. 2cặpe LK+1cặpe k0LKàAX2E S àptử dạng góc Ssp O O CO2 C s2p2 O=C=Oà2cặpe LKàAX2àthẳng Csp H2O O s2p4 .. H-O-H à 2cặpe LK+2cặp k0 LKàAX2E2à .. phân tử dạng góc Osp3 12 14/ Cho biết HH ptử AB3 sau: BCl3, AlCl3, PCl3, AsH3 Giải: BCl3 Bs2p1 Cl-B-Cl 3cặp eLKàAX3àBsp2 àT.Giác đều phẳng Cl AlCl3 Als2p1 .. nt PCl3 Ps2p3 Cl-P-Cl 3cặpe LK+1cặpek0 LKàAX3EàPsp3à Cl tháp tam giác AsH3 As:s2p3 nt 15/ Cho biết TT lai hóa của ngtử trung tâm ,hình dạng ptử , độ phân cực của từng LK, độ phân cực của cả ptử : CS2, BF3, SiH4, PF3, H2Te Giải: CS2 Cs2p2 S=C=Sà2Lkđôià2cặpeLKàAX2àCspàThẳng ; Lk phân cực; phân tử không phân cực BF3 Bs2p1 F-B-F 3cặp eLKàAX3àBsp2àT.giác phẳng ; LK │ phân cực; Phân tử k0 phân cực H F SiH4 Si s2p2 H-Si-H 4 cặp e LKAX4àSisp3àtứ diện đều; LK p/cực H p/tử k0 p/cực PF3 àsp3àTháp t.giác ; LK p/cực; p/tử p/cực H2Te Te s2p4 H-Te-H(như H2Se) ½¯½½¯½½½ LH không ;góc vuông ; LK p/cực;phân tử p/cực z ( Cũng có thể giải thích là LH sp3; góc hóa trị giảm vì vai trò của s trong sự LH sp3 giảm xuống ; y ĐÂĐ của Te giảmà góc hóa trị giảm-Tài liệu nâng cao và mở rộng ) x 16/ Mô tả cấu tạo ptử NH3 theo phương pháp VB Giải - CH N 2s22p3 │¯│││││ - Theo VSEPR 3cặp e LK+ 1cặp ek0LKà AX3Eà Nsp3 à tháp t.giác - 1AO-s+3AO-p tạo ra 4 AO LH sp3 - 3AO LH của N chứa 1e xen phủ với 3AO-s của H tạo ra 3LK s N-H với góc hóa trị 107,10, còn 1AO LH chứa 1 cặp e k0LK .Phân tử có cấu trúc tháp t.giác .. HNH =107,10; sở dĩ góc hóa trị < 109,50 vì do tác N dụng đẩy của cặp e k0LK > tác dụng đẩy của cặp e LK H H H 17 / Mô tả cấu tạo ptử CO2 theo phương pháp VB. Dự đoán nhiệt độ hóa lỏng (t0 nc) và nhiệt độ hóa rắn(t0 đđ) của CO2 13 Giải: - O: │¯││¯│││ C│¯││││ │ C*││││││ - VSEPR: 2 LK đôi= 2cặp eLK à AX2à thẳng à Csp - 1AO-S của C + 1AO-p của C à tạo 2AO LH sp - 2AO LH của C xen phủ với 2AO chứa 1e của 2 ntử Oxi tạo ra 2LK s C-Ogóc hóa trị = 1800, phân tử có cấu trúc thẳng LK C=O phân cực nhưng ptử CO2 k0 phân cực Nên giữa các p/tử CO2 chỉ có lực khuếch tán à nhiệt độ hóa lỏng và nhiệt độ hóa rắn của CO2 thấp 18 / Mô tả cấu tạo ptử SO2 theo pp VB. So sánh nhiệt độ hóa lỏng , nhiệt độ hóa rắn SO2 với CO2 Giải Tương tự như bài 17. S LHsp2, cấu trúc góc ,2LKs , 2LKp ,góc OSO ~1200 .. p/tử SO2 phân cựcàt0s,t0nc của SO2 > CO2 (AX2E) S O O 19/ Xét sự định hướng của các nhóm e xung quanh mỗi ngtử trung tâm trong axeton ( CH3COCH3) Giải H H a/ H-C-C-C-H 3 ngtử trung tâm đều là C H O H b/ Mỗi nhóm CH3- có 4 nhóm e xung quanh ngtử trung tâmà các nhóm e này được sắp xếp theo hình tứ diện ,ngtử C thứ 3 có 3 nhóm e xung quanhà các nhóm e này được sắp xếp theo hình tam giác phẳng c/ Góc LK HCH trong CH3- 109,50(AX4);LK đôi C=O đẩy e mạnh hơn nên góc CCC < 1200( AX2E) O góc CCO > 1200 ½½ CCC < 1200 H C H HCH » 109,50 C C H H H H 20/ Mô tả sự tạo thành các ptử sau theo thuyết lai hóa a/ BeF2,HCN b/ BCl3,H2CO c/ SiCl4, NH3, H2O, SCl2 d/ Trong trường hợp nào thì có sự LH sp, sp2, sp3 14 Giải a/ BeF2 Be 2s2, F s2p5, F-Be-F Theo VSEPR: có 2 cặp e LK xung quanh ngtử trung tâmà AX2àthẳng àgóc LK1800à LH sp 1AO-s+1AO-p tạo 2AOLH sp, mỗi AO LH chứa 1e xen phủ với 2AO-p của 2 Clo tạo 2 LK s Be-F, phân tử có cấu trúc dạng đường thẳng ,góc LK 1800 HCN C s2p2 C* s1 p3 Ns2 p3 Hs1 H-CºN Theo VSEPR: 2 cặp e LK à AX2à thẳng à LH sp, góc LK= 1800 Theo LH : C LH sp tạo 2AO LH chứa 1e trong 1AO, còn 2AO không LH tạo LK pi, N LH sp tạo 2AO LH, 1AO LH chứa 2e, 1AO LH chứa 1e, còn 2AO không LH tạo LK pi, 1AO LH sp của C xen phủ 1AO-s của H tạo 1 LKsC-H,1AOLH sp của C chứa 1e xen phủ 1AO LH sp của N chứa 1e tạo 1LKs C-N , 2AO p không LH của C xen phủ với 2AO p không LH của N tạo 2 LK pià H-C≡N góc LK HCN = 1800 b/ BCl3 B LH sp2, t.giác phẳng , 3LK xích ma ,1200 Cl H H2CO C LH sp2 được 3AO LH sp2 tạo 2 LK xichma C-H và 1LK xích ma C-O,còn 1AO p không LH tạo B C O LK pi với O O LH sp2 được 3AO LH trong đó 1AO LH Cl Cl H chứa 1e tạo LK xich ma với C còn 1AO không LH tạo LK pi với C C/ SiCl4 Si LHsp3à tứ diện, 109,50 NH3 N LH sp3à tháp t.giác , 1070 H2O O LH sp3à chữ V, 104,50 SCl2 S LH sp3à chữ V AX2E2 e/ sp: Xảy ra khi có 2 nhóm e xung quanh nguyên tử trung tâm AX2,1800,thẳng sp2:----------------3-----------------------------------------------AX3,t.g phẳng ,1200 sp3-----------------4----------------------------------------------AX4,tứ diện,109,50 AX3E,tháp t.giác AX2E2, chữ V 21/ Có những kiểu LH nào xảy ra trong CH3COOH Giải H 1200 O sp2 CT liuyt: C C sp2 H O H H sp3 sp3 C của CH3 có công thức tứ diện , HCH~ 1090à C có sự LH sp3(AX4) O của C-O-H à AX2E2à O------------sp3 C của –COOHà có 3 nhóm e xung quanh hướng theo 3 đỉnh t.giác phẳng tạo góc LK 1200à C LH sp2 (AX3) 15 22/ Trong nhiều trường hợp ,không cần thiết (hoặc không thể ) giải thích cấu trúc hình học ptử bằng thuyết LH cũng như thuyết VSEPR mà chỉ giải thích bằng sự xen phủ giữa các AO không LH. Lấy ví dụ minh họa- Giải Trong phân tử H2 2AO 1s xen phủ nhauà sự xen phủ s-s HCl 1AO 1s của H xen phủ 1AO 3p của Clàxen phủ s-p Cl2 2AO 3p xen phủ nhau à xen phủ p-p H2S: thực nghiệm cho biết góc LK HSH = 920» 900 S H H 23/ Cho các ptử : XeF2, XeF4, XeOF4, XeO2F2 a/ Viết CTCT Liuyt cho từng ptử b/ Áp dụng quy tắc đẩy giữa các cặp e hóa trị ,hãy dự đoán cấu trúc hình học của các ptử đó c/ Hãy cho biết kiểu LH của ngtử trung tâm trong mỗi ptử trên F Đề thi chọn đội tuyển thi quốc tế -2005 Giải: ½ O O a/ Xe 5s25p6 F-Xe-F F-Xe- F F-Xe-F F-Xe-F ½ F F O F b/ XeF2 AX2E3: thẳng XeF4 AX4E2:Vuông phẳng XeOF4 AX5E: tháp vuông XeO2F2 AX4E: ván bập bênh c/ Kiểu LH của Xe XeF2 sp3d XeF4 p3d2 XeOF4 sp3d2 XeO2F2 sp3d 24/ AlCl3 khi hòa tan vào 1 số dung môi hoặc khi bay ở nhiệt độ không quá cao thì tồn tại ở dạng dime( Al2Cl6) .Ở nhiệt độ cao (7000C) đime bị phân ly thành monome (AlCl3). Viết CTCT Lewis của ptử đime và monome Cho biết kiểu LH của ntử Al ,kiểu LK trong mỗi ptử ,mô tả cấu trúc hình học của các ptử đó Thi HSGQG-2003 Giải: Cl-Al-Cl Cl Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl Trong AlCl3 Al Lai hóa sp2 vì Al có 3 cặp e hóa trị Al2Cl6 Al lai hóa sp3 vì Al có 4 cặp e hóa trị Liên kết trong mỗi phân tử AlCl3 3LK cộng hóa trị có cực 16 Al2Cl6 3LK cộng hóa trị có cực+ 1LK cho nhận (Cl cho,Al nhận) Cấu trúc hình học: Cl AlCl3 Al lai hóa sp2 ,tam giác phẳng ,đều Al Cl Cl Al2Cl6 cấu trúc 2 tứ diện ghép với nhau, mỗi ngtử Al là tâm của 1tứ diện mỗi ngtử Cl là đỉnh của tứ diện , có 2 ngtử Cl là đỉnh chung của 2 tứ diện Al Cl 25/ PCl5 có hình song tháp tam giác ,góc LK trong mặt phẳng đáy là 1200, trục với mặt đáy là 900. Áp dụng thuyết LH, hãy giải thích kết quả đó Thi HSGQG-2006 Giải: A) 15P 3s23p3 17Cl 3s23p5 Cl(5) B) Hình dạng PCl5: - Mặt đáy t.giác có 3 đỉnh là 3 ngtử Cl(1)(2)(3), tâm là P góc ClPCl= 1200 Cl(2) - Tháp phía trên có đỉnh là Cl(5), tháp phía dưới có đỉnh là Cl(4) ,2đỉnh này cùng ở trên Cl(3) Cl(1) đường thẳng đi qua P . Góc Cl(4)PCl(1) =900, độ dài LK trục PCl(4) hay PCl(5) đều > độ dài LK ngang trong Cl(4) mặt đáy C) GT: ½¯½½½½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ ---ཽ ½½½½ ½½ ½ ½ ½ ½ 3s2 3p3 3d sp3d Phốt pho LH sp3d, có 5e độc thân ,3 trong số 5AO đó ở trong cùng 1 mặt phẳng có 3 đỉnh hướng về 3 phía lập thành 3 đỉnh của 1 t.giác đều ,3 trục của chúng cắt nhau từng đôi một tạo thành góc 1200, phốtpho ở tâm t.giác đều này ,2AO còn lại có 2 đỉnh trên cùng 1 đường thẳng vuông góc (tạo góc 900) với mặt phẳng t.giác và hướng về 2 phía của mặt phẳng t.giác này Mỗi Clo có 1AO-p nguyên chất chứa 1e độc thân , do đó mỗi AO này xen phủ với 1AO LH của P tạo 1LK xichma ,trong vùng xen phủ đó có 1 đôi e với spin ngược nhau , do P và mỗi Cl góp chung chuyển động .Vậy trong 1 ph/tử PCl5 có 5 LK xichma ,3 trong số 5 LK được phân bố trong mặt đáy T.giác . 2LK còn lại ở trên đường thẳng vuông góc (tạo góc 900) với mặt phẳng t.giác và hướng về 2 phía của mặt phẳng t.giác này Vậy PCl5 có hình lưỡng tháp t.giác là phù hợp 17 26/ So sánh độ lớn góc LK ,có giải thích a/ Góc ONO trong các ptử NO2, KNO2, NO2Cl b/ Góc FBF, HNH, FNF trong các ptử BF3, NH3, NF3 Giải a/ N N O N O O a O O b O g g > a > b có 1đôie Fd mạnh k0 có ek0LKtrên N ,2LKs tạo góc nêna>b 1800 để Fd giữa các đôi e nhỏ b/ F B N N a b g F F H H F F a > b > g H F B LH sp2à a =1200, N LH sp3 < a NH3 đôi e LK bị kéo về N, làm tăng lực đẩy giữa các AO chứa đôi e LK NF3 ---------------------- ,F, làm giảm----------------------------------------- Nên b > g 27 / Dựa vào thuyết LH các AO, hãy giải thích sự tạo thành các ion và ptử : [Co(NH3)6]3+, [MnCl4]2-, [Pt(NH3)2Cl2] Giải .. Co3+( z=27) 3d64s04p0 + 6NH3 à Co(NH3)63+ ½¯½¯½¯½ ½ ½ ½ ½½ ½ ½ ½ ½¯½¯½¯½:½:½ ½:½½:½:½:½ LHd2sp3 6NH3 Mn2+(z=25)3d54s04p0 + 4Cl- à MnCl42- ½½½½½½½ ½½ ½ ½ ½ ཽ½½½½½: ½½: ½: ½ :½ Sp3 4Cl- 78Pt2+ 5d86s06p0 + 2Cl- + 2NH3 à Pt(NH3)2Cl2 ½¯½¯½¯½¯½ ½½ ½½ ½ ½ ½ ཯½¯½¯½¯½:½½ :½½:½: ½ ½ dsp2 2NH3+2Cl- 28/ a/ Viết công thức Lewis của ClF3 b/ Dựa trên thuyết LK hóa trị ,vẽ các dạng hình học ptử có thể có ClF3 c/ Mô tả rõ dạng hình học ptử tồn tại trong thực tế của ClF3. Giải thích 18 d/ Tính dẫn điện của ClF3 để tạo ion ClF2+ và ClF4- .Vẽ và mô tả cấu trúc phù hợp tương ứng của 2 ion này Giải: F F F a/ F-Cl-F b/ F-Cl F-Cl F-Cl F F F F F c/ Dạng chữ T AX3E(sp3d) F-Cl ; lực đẩy minà bền nhất F F F F d/ Cl ( Gấp khúc) Cl ( vuông phẳng) F F F 29/ a/ Hãy cho biết kiểu LH của ngtử trung tâm và giải thích sự hình thành LK trong ptử BeH2, BF3, CH4, SO2, H2S b/ Cho biết dạng hình học của NH4+, PCl5, NH3, SF6 , XeF4 bằng hình vẽ Xác định trạng thái LH của ngtử trung tâm c/ Mô tả dạng hình học ptử ,TTLH của ngtử trung tâm trong IF5, Be(CH3)2 e/ Hãy cho biết dạng hình học ptử SO2, CO2. Từ đó so sánh nhiệt độ sôi và độ hòa tan trong nước của chúng Đề thi olympic: 1996; 1999; 2001;2002;2004 Giải a/ sp, sp2, sp3, sp2, sp3 b/ sp3 sp3d sp3 sp3d2 sp3d2 tứ diện lưỡng tháp chóp bát diện vuông phẳng đều t.giác t.giác đều đều c/ sp3d2 sp chóp vuông thẳng e/ SO2 CO2 sp2 sp góc thẳng OSO=1200, OCO=1800 SO2 phân cực nên nhiệt độ sôi > CO2 không phân cực Nước là dung môi phân cực nên SO2 dễ hòa tan hơn CO2( theo nguyên tắc các chất giống nhau tan tốt vào nhau) 30/ a/ Tại sao có phân tử BF3 mà không có phân tử BH3.Hãy cho biết trạng thái lai hóa của B b/ Al và B cùng thuộc nhóm IIIA nhưng tại sao có phân tử Al2Cl6 nhưng không có B2Cl6. Hảy cho biết trang thái lai hóa của Al. Đề thi HSG tỉnh Đồng Nai-1999 Giải a/ Có BF3 vì BF3 có cấu tạo t.giác phẳng , F F có 3 liên kết đơn B-F và 1 liên kết pi. B lai hóa B ó B sp2 nằm ở tâm tam giác , 3 nguyên tử F ở 3 F F F F 19 đỉnh tam giác , xung quanh mỗi nguyên tử p có 8e ( thỏa quy tắc bát tử).Liên kết pi của BF3 là do sự phủ 1AO-p trống của B và 1 trong các : : F AO-p 2e của F tạo thành liên kết pi di động . sp2 P sp2 Phân tử BH3 không tồn tại vì không thỏa : sp2 quy tắc bát tử do xung quanh B chỉ có 6e (không có liên kết pi) nên BH3 không bền chúng có khuynh hướng đime hóa để được cấu trúc bền b/ ở trạng thái không nước ,AlCl3 đime hóa tạo Al2Cl6 để được cấu trúc bền vững , Cl ở Cl Cl Cl trạng thái lai hóa sp3, có 2 liên kết cho nhận , Al Al Cl cho, Al nhận ; còn B không có khuynh Cl Cl Cl hướng này vì kích thước B quá nhỏ nên sự mặt của 4 nguyên tử Cl có thể tích tương đối lớn , quanh nó sẽ gây ra tương tác đẩy lớn,làm cho phân tử không bền vững. 31/ Phân tử NH3 có cấu trúc hình tháp ,đáy là 1 tam giác đều ,góc liên kết HNH= 1070, phân tử H2O có cấu trúc bất đối xứng ,góc liên kết HOH =104,50, phân tử BF3 là 1 tam giác đều, có tâm là nguyên tử B. Hãy vẽ mô hình phân tử các chất đã cho. Cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm Thi HSG Tỉnh Đồng Nai- 2002 Giải .. F N F B O H H F H H H 3cặpe LK 3cặpe Lk 2cặp eLK 1cặpe riêng AX3àtam giác đều 2cặpe riêng AX3EàTháp t.giác có tạo LK pi AX2E2àGóc àN lai hóa sp3 àB lai hóa sp2 àO lai hóa sp3 F N p H H H H F F H 32/ Cho 2 dãy chất sau , với góc liên kết HXH ( X là nguyên tử trung tâm ) có thể có cho mỗi chất là 1070, 00, 104,50, 109028’, 920, 910 1/ HF, H2O, NH3, CH4 2/ H2O, H2S, H2Se. 20 Hãy đặt giá trị góc liên kết nói trên ứng với mỗi chất đã cho và viết mô hình phân tử ở dạng xen phủ các AO trong phân tử của mỗi chất ( có giải thích ngắn gọn) Thi HSG tỉnh Đồng Nai-2005 Giải 1/ HF H2O NH3 CH4 00 104,50 1070 1090,28’ Từ nước đến CH4 góc hóa trị tăng dần (trừ HF) do lai hóa sp3( góc liên kết là 109028’ )góc liên kết của H2O sở dĩ nhỏ nhất là vì có 2 cặpe không liên kết đẩy nhau mạnh làm cho góc liên kết nhỏ nhất( 104,50), NH3 thì có 1 cặp e không liên kết đẩy với lực yếu hơn nước nhưng mạnh hơn CH4 nên góc liên kết của NH3 lớn hơn nước nhưng nhỏ hơn CH4 .. H H-F O N C H H H H H H H H 2/ H2O H2S H2Te 104,50 920 910 H2O lai hóa sp3, H2S và H2Te không có sự lai hóa mà chỉ có sự xen phủ giữa các AO liên kết ở trạng thái cơ bản , góc xen phủ 900 , tuy nhiên vì mật độ e trên liên kết lớn nên đẩy nhau do đó góc liên kết > 900, mặt khác do bán kính nguyên tử của S H2Se O S H Se H H H H H 21
File đính kèm:
mo_t_so_va_n_de_ve_kie_n_thu_c_va_phuong_pha_p_trong_vie_c_bo_i_duo_ng_chuyen_de_su_lai_ho_a_cho_ho.doc
