Bài tập file word Hóa học 10 chân trời Bài 11: Liên kết hydrogen và tương tác van der waals

BÀI 11: LIÊN KẾT HYDROGEN

VÀ TƯƠNG TÁC VAN DER WAALS

1. NHẬN BIẾT

Câu 1: Liên kết hydrogen được hình thành như thế nào?

Trả lời

Hình thành giữa nguyên tử hydrogen linh động  với nguyên tử có độ âm điện lớn ( F, O, N,...) đồng thời có cặp electron có cặp hóa trị chưa liên kết.

Câu 2: Nêu điều kiện cần và đủ tạo thành liên kết hydrogen.

Trả lời

Nguyên tử hydrogen liên kết với các nguyên tử có độ âm điện lớn như F, O, N,…

Nguyên tử F, O, N…liên kết với hydrogen phải có ít nhất một cặp elcctron hóa trị chưa liên kết.

Câu 3: Tương tác van der Waals phụ thuộc vào các yếu tố nào?

Trả lời

Phụ thuộc vào hai yếu tố:

+ Số lượng electron và proton trong nguyên tử

+ Điểm tiếp xúc giữa hai phân tử

2. THÔNG HIỂU

Câu 1: Hợp chất nào dưới đây tạo được liên kết hydrogen liên phân tử : CH4, H2O, PH3, H2S.

Trả lời

Liên kết hydrogen hình giữa nguyên tử H ( đã có liên kết với một nguyên tử có độ âm điẹn lớn thường là F, O, N) => H2O có thể tham gia liên kết hydrogen lên phân tử

Câu 2: Cho dãy  các phân tử C2H6, CH3OH, NH3. Phân tử nào có thể tạo liên kết hydrogen. Vì sao? Vẽ sơ đồ biểu diễn hydrogen giữa các phân tử đó

Trả lời

Phân tử có thể tạo liên kết hydrogen: Ch3OH, NH3

Sơ đồ

Câu 3: Viết các khả năng tạo thành liên kết hydrogen giữa một phân tử H2O và một phân tử NH3

Trả lời

Các khả năng tạo thành liên kết hydrogen giữa một phân tử H2O và một phân tử NH3:

+ Nguyên tử H trong phân tử H2O tạo liên kết hydrogen với nguyên tử N trong phân tử NH3

+ Nguyên tử H trong phân tử NH3 tạo liên kết hydrogen với nguyên tử O trong phân tử H2O.

Câu 4: Cho nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất như sau:

Giải thích nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của các khí hiếm trên

Trả lời

Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của các khí hiếm tăng dần do số electron tăng dần nên lực van der waals tăng dần dẫn đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng dần.

3. VẬN DỤNG, VẬN DỤNG CAO 

Câu 1: Vì sao không nên ướp lạnh các lon bia, nước giải khát,... trong ngăn đá của tủ lạnh?

Trả lời

Lúc nào có cấu trúc tinh thể phân tử với 4 phân tử H2O phân bố ở bốn đỉnh một tứ diện đều, bên trong là cấu trúc rỗng nên nước ở trạng thái rắn có thể tích lớn hơn khi ở trạng thái lỏng. Vì vậy mà khi ướp lạnh các lon bia, nước giải khát,... trong ngăn đá của tủ lạnh sẽ dễ bị méo, biến dạng thậm chí nổ các lon bia, nước giải khát.

Câu 2: So sánh nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của ammonia ( NH3) và phosphine( NH3).Giải thích

Trả lời

Nguyên tử N có độ âm điện lớn nhưng phân tử NH3 phân cực. Vì vậy giữa các phân tử NH3 có liên kết hydrogen.

 Nguyên tử C không chênh lệch với H nên CH4 không phân cực. Vì vậy liên kết nguyên tử giữa CH4  không có liên kết hydrogen.

Liên kết hydrogen làm cho nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của NH3 lớn hơn CH4

Câu 3: Giải thích vì sao nước đá nhẹ lại nổi lên trên mặt nước?

Trả lời

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 sức căng bề mặt cho nước.

Câu 4:Cho nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất như sau.

Trả lời

Giải thích tại sao nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của H2O lớn hơn nhiều so với H2S và CH4 mặc dù khối lượng phân tử H2S > H2O > CH4.

Trả lời

Câu 5: Hãy giải thích vì sao trong quá trình chưng cất rượu, C2H5OH bay hơi trc H2O mặc dù khối lượng phân tử của C2H5OH lớn hơn nhiều so với khối lượng phân tử nước?

Trả lời

Chưng cất rượu dựa vào sự khác nhau giữa nhiệt độ sôi của C2H5OH và H2O.

Liên kết hydrogen giữa các phân tử nước với nhau bền vững hơn rất nhiều liên kết hydrogen do các phân tử C2H5OH với nhau dẫn đến nhiệt độ sôi của nước (100℃) lớn hơn nhiệt độ sôi của rượu (78,3℃)  mặc dù khối lượng phân tử C2H5OH lớn hơn rất nhiều khối lượng phân tử H2O. Vì thế trong quá trình chưng cất rượu C2H5OH máy trước H2O.

Câu 6: Hãy giải thích tại sao ở điều kiện thường các nguyên tố trong nhóm Halogen tồn tại ở các trạng thái khác nhau. Cụ thể như flourine và chlorine ở trạng thái khí, bromine ở trạng thái lỏng, còn iodine ở trạng thái rắn.

Trả lời

Trạng thái khác nhau được giải thích dựa trên lực tương tác Van der Waals ; đi từ flourine đến iodine, khối lượng phân tử tăng dần làm tương tác Van der Waals tăng dần, nên các phân tử liên kết chặt hơn. Vì vậy mà flourine và chlorine ở trạng thái khí, bromine ở trạng thái lỏng còn iodine ở trạng thái rắn