Câu hỏi tự luận Hóa học 10 kết nối tri thức Bài 13: Liên kết Hydrogen và tương tác Van der waals
Bộ câu hỏi tự luận Hóa học 10 kết nối tri thức. Câu hỏi và bài tập tự luận Bài 13: Liên kết Hydrogen và tương tác Van der waals. Cấu trúc tuần tự trong thuật toán. Bộ tài liệu tự luận này có 4 mức độ: Thông hiểu, nhận biết, vận dụng và vận dụng cao. Phần tự luận này sẽ giúp học sinh hiểu sâu, sát hơn về môn học Hóa học 10 kết nối tri thức.
BÀI 13: 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: Tương tác van der Waals phụ thuộc vào yếu tố nào?
Trả lời
Phụ thuộc vào hai yếu tố:
- Số lương electron hay proton trong nguyên tử
- Điểm tiếp xúc giữa các phân tử
Câu 3: Tương tác van der Waals được hình thành như thế nào?
Trả lời
Tương tác tĩnh điện lưỡng cực - lưỡng cực giữa các nguyên tử hay 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: Trong các khí hiếm sau: Ne, Rn, Ar, Kr, khí nào có nhiệt sôi tháp nhất? Giải thích
Trả lời
Khí Ne
Nhiệt độ sôi và độ nóng chảy của khí hiếm tăng dần do số electron tăng dần nên lực Van der Waals tăng dần dẫn đến nhiệt độ sôi và nóng chảy tăng dần. Ne có khối lượng phân tử nhỏ nhất, số electron ít nhất nên nhiệt độ sôi thấp nhất
Câu 4: Cho nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất như sau:
Halogen | F2 | Cl2 | Br2 | I2 |
Nhiệt độ nóng chảy (℃) | -219,6 | -101,0 | -7,3 | 113,6 |
Nhiệt độ sôi (℃) | -188,1 | -34,1 | 59,2 | 185,5 |
Giải thích nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của
Trả lời
Nhận xét: nhiệt độ sôi và độ nóng chảy của các halogen tăng dần từ F2 đến I2
Từ F2 đến I2, 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 methan (CH4).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 có độ âm điện không chênh lệch với H lên CH4 không phân cực vì vậy giữa các phân tử CH4 không có liên kết hydrogen.
Liên kết hydrogen làm cho nhiệt độ sôi và độ tan tăng nên nhiệt độ 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: Giải thích vì sao nhện nước lại có thể đi trên mặt nước.
Trả lời
Chân của con nhện nước gồm các chất kỵ nước (không phân cực), phân tử các chất này 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
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