$A$. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
$I$.Liên kết ion và cộng hóa trị
- Liên kết hóa học là sự kết hợp giữa các nguyên tử để tạo thành phân tử hay tinh thể bền vững hơn.
- Ccác nguyên tử của các nguyên tố có khuynh hướng liên kết với nguyên tố khác tạo thành để đạt được cấu hình electron bền vững giống như khí hiếm (có $2$ hoặc $8$ electron lớp ngoài cùng).
$1$. Liên kết ion
- Định nghĩa: Là liên kết được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
- Sự hình thành liên kết ion
Nguyên tử kim loại nhường electron hóa trị trở thành ion dương (cation). Nguyên tử phi kim nhận electron trở thành ion âm (anion). Các ion trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo thành hợp chất chứa liên kết ion.
Ví dụ : Liên kết trong phân tử $CaCl_2$
Nguyên tử $Ca$ nhường $2$ electron tạo thành ion dương.
$Ca$ $\rightarrow $ $Ca^{2+}$ + $2$e
Nguyên tử Clo nhận $1$ electron tạo thành ion âm.
$Cl_2$ + $2$e $\rightarrow $ $2Cl^-$
Ion $Ca^{2+}$ và $2$ ion $Cl^-$ hút nhau bằng lực hút tĩnh điện để tạo thành phân tử $CaCl_2$.
- Điều kiện hình thành liên kết ion:
Liên kết được hình thành giữa các nguyên tố có tính chất khác hẳn nhau (kim loại điển hình và phi kim điển hình).
Quy ước hiệu độ âm điện giữa hai nguyên tử liên kết $\geq $ 1,7 là liên kết ion (trừ một số trường hợp).
- Dấu hiệu cho thấy phân tử có liên kết ion: Phân tử hợp chất được hình thành từ kim loại điển hình (kim loại nhóm $I$A, $II$A) và phi kim điển hình (phi kim nhóm $VII$A và Oxi). Ví dụ: Các phân tử $NaCl, MgCl_2, BaF_2$,…đều chứa liên kết ion, là liên kết được hình thành giữa các cation kim loại và anion phi kim.
Phân tử hợp chất muối chứa cation hoặc anion đa nguyên tử. Ví dụ: Các phân tử $NH_4Cl, MgSO_4, AgNO_3$,… đều chứa liên kết ion, là liên kết được hình thành giữa cation kim loại hoặc amoni và anion gốc axit.
- Đặc điểm của hợp chất ion: Các hợp chấy ion có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, dẫn điện khi tan tròn nước hoặc nóng chảy.
$2$. Liên kết cộng hóa trị
- Định nghĩa: Là liên kết được hình thành giữa $2$ nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung.
- Điều kiện hình thành liên kết cộng hóa trị:
Các nguyên tử giống nhau hoặc gần giống nhau, liên kết với nhau bằng cách góp chung các electron hóa trị. Ví dụ: $Cl_2, H_2, N_2, HCl, H_2O$…
- Dấu hiệu cho thấy phân tử có liên kết cộng hóa trị:
+ Phân tử đơn chất được hình thành từ phi kim. Ví dụ các phân tử $O_2, F_2, H_2, N_2$… đều chứa liên kết cộng hóa trị, là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử phi kim giống nhau.
+ Phân tử hợp chất được hình thành từ các phi kim. Ví dụ các phân tử $F_2O, HF, H_2O, NH_3, CO_2$… đều chứa liên kết hóa trị, là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử phi kim khác nhau.
- Liên kết cộng hóa trị có cực và không cực
Khi cặp liên electron dùng chung phân bố đối xứng giữa hai hạt nhân nguyên tử than gia liên kết thì đó là liên kết hóa trị không phân cực.
Khi cặp electron dùng chung bị hút lệc về nguyền tử có độ âm điện lớn hơn thì đó là liên kết cộng háo trị có cực.
* Chú ý:
- Liên kết cộng hóa trị không phân cực $0,0$ $\leqslant $ $\Delta$$\lambda$ < $0,4$
- Liên kết cộng hóa trị phân cực: 0,4 $\leqslant $ $\Delta$$\lambda$ < $1,7$
- Liên kết ion: $\Delta$$\lambda$ $\geq $ $1,7$
$3$. Liên kết cho – nhận (liên kết phối trí)
Liên kết cho – nhận là trường hợp đặc biệt của liên kết cộng hóa trị khi cặp electron dùng chung chỉ do một nguyên tử đóng góp. Nguyên tử đóng góp cặp electron là nguyên tử cho, nguyên tử nhận cặp electron gọi là nguyên tử nhân. Liên kết cho – nhận biển diễn bằng mũi tên “ $\rightarrow $ ”, gốc mũi tên là nguyên tử cho, đầu mũi tên là nguyên tử nhận.
Điều kiện hình thành liên kết cho – nhận: Nguyên tử cho phải có cặp electron chưa tham gia liên kết, nguyện tử nhận phải có obitan trống (hoặc dồn hai electron độc thân lại để tạo ra obitan trống).
$II$. Sự lai hóa các obitan nguyên tử
- Sự xen phủ trục là sự xen phủ trong đó các trục obitan liên kết trùng với đường nối tâm hai nguyên tử liên kết. sự xen phủ trục tạo thành liên kết xích ma.
- Sự xen phủ bên là sự xen phủ trong đó trục của các obitan liên kết song song với nhau và vuông góc với đừng nối tâm hai nguyên tử. sự xen phủ bên $p-p$ tạo thành liên kết $pi$.
$1$. Sự lai hóa
Sự lai hóa obitan nguyên tử là sự tổ hợp một số obitan nguyên tử trong một nguyên tử để được các obitan lai hóa giống nhau, có số lượng bằng tổng số obitan tham gia lai hóa, nhưng định hướng khác nhau trong không gian.
$2$. Các kiểu lai hóa thường gặp
$a$. Lai hóa $sp$ : Là sự tổ hợp $1$ obitan $s$ với $1$ obitan $p$ tạo thành $2$ obitan lai hóa sp nằm thẳng hàng với nhau, hướng về hai phía, góc hợp bởi hai obitan lai hóa là $180^o$.
$b$. Lai hóa $sp2$: Là sự tổ hợp của $1$ obitan $s$ với $2$ obitan $p$ của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành $3$ obitan lai hóa $sp2$ nằm trong một mặt phẳng, định hướng từ tâm đến các đỉnh của tam giác đều, góc tạo bởi hai obitan lai hóa là $120^o$.
$c$. Lai hóa $sp3$: Là sự tổ hợp của $1$ obitan $s$ với $3$ obitan $p$ của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành $4$ obitan lai hóa $sp3$ định hướng từ tâm đến $4$ đỉnh của tứ diện đều, góc tạo bởi hai obitan lai hóa mà $109^o28’$.
$B$. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu $1$: Có $2$ nguyên tố $X$ ($Z = 19$); $Y$ ($X = 17$) hợp chất tạo bởi $X$ và $Y$ có công thức và kiểu liên kết là:
A. $XY$, liên kết ion. B. $X_2Y$, liên kết ion.
C. $XY$, liên kết cộng hóa trị có cực. D. $XY_2$, liên kết cộng hóa trị có cực.
Câu $2$: Cộng hóa trị của $O$ và $N_2$ trong $H_2O$ và $N_2$ lần lượt là:
A. $2; 3$ B. $4; 2$ C. $3; 2$ D. $1; 3$
Câu $3$: Cộng hóa trị của nitơ trong các chất: $N_2$, $NH_3$, $N_2H_4$, $NH_4Cl$, $NaNO_3$ tương ứng là:
A.$0; -3; -2; -3; +5$ B.$0; 3; 2; 3 ;5$
C.$2; 3; 0; 4; 5$ D.$3; 3; 3; 4; 4$
Câu $4$: Cộng hóa trị lớn nhất của một nguyên tố có cấu hình electron ngoài cùng $3s^23p^3$ là:
A. $2$ B. $3$ C. $4$ D. $6$
Câu $5$: Dãy phân tử nào cho dưới đây đều có liên kết cộng hóa trị không phân cực?
A. $N_2, CO_2, Cl_2, H_2$ B. $N_2, Cl_2, H_2, HCl$
C. $N_2, HI, Cl_2, CH_4$ D. $Cl_2, O_2, N_2, F_2$
Câu $6$: Các chất trong dãy nào sau đây chỉ có liên kết cộng hóa trị phân cực?
A. $HCl, KCl, HNO_3, NO$ B. $NH_3, KHSO_4, SO_2, SO_3$
C. $N_2, H_2S, H_2SO_4, CO_2$ D. $CH_4, C_2H_2, H_3PO_4, NO_2$
Câu $7$: Dãy gồm các chất trong phân tử chỉ có liên kết cộng hóa trị phân cực là:
A. $HCl, O_3, H_2S$ B. $H_2O, HF, H_2S$
C. $O_2, H_2O, NH_3$ D. $HF, Cl_2, H_2O$
Câu $8$: Một phân tử $XY_3$ có tổng số các hạt proton, electron, notron bằng $196$. Trong số đó các hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là $60$, số hạt mang điện của $X$ ít hơn số hạt mang điện của $Y$ trong phân tử là $76$.
$a$, $XY_3$ là công thức nào sau đây?
A. $SO_3$ B. $AlCl_3$
C. $BF_3$ D. $NH_3$
$b$, Liên kết giữa $X$ và $Y$ trong phân tử $XY_3$ thuộc loại liên kết nào?
A. Liên kết cộng hóa trị phân cực
B. Liên kết cộng hóa trị không phân cực
C. Liên kết ion
D. Liên kết cho – nhân
Câu $9$: $X, Y$ là hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm $A$, ở hai chu kỳ liên tiếp. Cho biết tổng số electron trong anion $XY_3^{2-}$ là $42$.
$a$, Xác định hai nguyên tố $X, Y$ và $XY_3^{2- }$ trong số các phương án sau:
A. $Be, Mg, Mg_2Be_3$ B. $S, O, SO_3^{2-}$
C. $C, O, CO_3^{2-}$ D. $Si, O, SiO_3^{2-}$
$b$, Liên kết giữa $X$ và $Y$ trong ion $XY_3^{2-}$ thuộc liên kết nào?
A. Liên kết cộng hóa trị phân cực
B. Liên kết cộng hóa trị không phân cực
C. Liên kết ion
D. Liên kết cho – nhận
Câu $10$: Phân tử $H_2O$ có góc liên kết $HOH$ là $104,5^o$ do nguyên tử oxi ở trạng thái:
A. Lai hóa $sp$ B. Lai hóa $sp2$
C. Lai hóa $sp3$ D. Không lai hóa
Câu $11$ : Cho đô âm điện của $Be$($1,5$), $Al$($1,5$), $Mg$($1,2$), $Cl$($3,0$), $N$($3$), $H$($2,1$), $S$($2,5$), $O$($3,5$). Chất nào sau đây có liên kết ion
A. $H_2S,NH_3$ B. $BeCl_2, BeS$ C. $MgO ,Al_2O_3$ D.$MgCl_2, AlCl_3$
Câu $12$ : Nguyên tử của nguyên tố $X$ có cấu hình $1s^22s^22p^63s^2$ và nguyên tử của nguyên tố $Y$ có cấu hình $1s^22s^2sp^5$ . Liên kết hóa học giữa $X$ và $Y$ là liên kết gì ?
A. Cho nhận B.kim loại C.Cộng hóa trị D. Ion
Câu $13$ : Nguyên tử $C$ trong kim cương có kiểu lai hóa gì ?
A. $sp3$ B.$sp2$ C.$sp$ D. không lai hóa
Đáp án :
$1A 2A 3A 4B 5D 6B 7B 8a:B 8b:C 9a:B 9b:D 10C 11C 12D 13A$