Dạng 1: Giải thích sự hình thành liên kết ion

Phương pháp giải

+ Liên kết ion được tạo thành từ kim loại và phi kim:

Kim loại – e → Cation

Phi kim + e → Anion

+ Giữa anion và cation tạo thành có lực hút tĩnh điện và tạo thành liên kết ion

+ Hiệu độ ấm điện giữa 2 nguyên tố liên kết thường ≥ 1,7

Ví dụ 1: Có 2 nguyên tố X ( Z = 19); Y (Z =17) hợp chất tạo bởi X và Y có công thức và kiểu liên kết là:

A. XY, liên kết ion

B. X₂Y, liên kết ion

C. XY, liên kết cộng hóa trị có cực

D. XY₂, liên kết cộng hóa trị có cực

Hướng dẫn giải:

Cấu hình e:

X: [Ar]4s¹ ⇒ X thuộc nhóm IA

Y: [Ne]3s²3p⁵ ⇒ Y thuộc nhóm VIIA

Ta có: X – 1e → X⁺

Y + 1e → Y^-

⇒ Hợp chất tạo bởi X và Y là XY và liên kết ion

⇒ Đáp án C

Ví dụ 2: Dãy nào sau đây không chứa hợp chất ion ?

A. NH₄Cl, OF₂, H₂S.

B. CO₂, Cl₂, CCl₄.

C. BF₃, AlF₃, CH₄.

D. I₂, CaO, CaCl₂.

Hướng dẫn giải:

+ Đáp án A: Hợp chất ion NH₄Cl

+ Đáp án C: Hợp chất ion BF₃, AlF₃

+ Đáp án D: Hợp chất ion CaCl₂

⇒ Đáp án B

Ví dụ 3: Cho các hợp chất:  NH₃, H₂O, K₂S, MgCl₂, Na₂O, CH₄. Chất có liên kết ion là:

A. NH₃, H₂O, K₂S, MgCl₂

B. K₂S, MgCl₂, Na₂O, CH₄

C. NH₃, H₂O, Na₂O, CH₄ 

D. K₂S, MgCl₂, Na₂O 

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án D

Ví dụ 4: X, Y, Z là những nguyên tố có điện tích hạt nhân lần lượt là 9, 19, 8.

1. Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố đó. Cho biết tính chất hóa học đặc trưng của X, Y, Z.

2. Dự đoán liên kết hóa học có thể có giữa các cặp X và Y, Y và Z, X và Z. Viết công thức phân tử của các hợp chất tạo thành.

Hướng dẫn giải:

 1. Cấu hình electron của các nguyên tử X, Y, Z:

X:  (Z = 9)    : 1s² 2s² 2p⁵

Y:  (Z = 19)   : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

Z:  (Z = 8)    : 1s² 2s² 2p⁴

Tính chất đặc trưng của Y là tính kim loại, của X và Z là tính phi kim.

2. Liên kết giữa X và Y, giữa Y và Z là liên kết ion.

- Sự hình thành liên kết giữa X và Y:

X  +  1e   →  X^-

Y  →  Y⁺  +  1e

Các ion Y⁺ và X^- hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất YX.

- Sự hình thành liên kết giữa Y và Z:

Z  +  2e  →   Z^2-

2Y  →  2Y⁺  +  21e

Các ion Y⁺ và Z^2- hút nhau bằng lực hút tĩnh điện, tạo thành hợp chất Y₂Z.

- X và Z là các phi kim nên liên kết giữa chúng là liên kết cộng hóa trị. Để đạt được cấu hình bền vững, mỗi nguyên tử X cần góp chung 1e, mỗi nguyên tử Z cần góp chung 2e. Như vậy 2 nguyên tử X sẽ tham gia liên kết với 1 nguyên tử Z bằng 2 liên kết cộng hóa trị đơn nhờ 2 cặp electron góp chung. Do đó công thức phân tử của hợp chất là X₂Z.

Ví dụ 5: Hợp chất trong phân tử có liên kết ion là :

A. NH₄Cl.     B. HCl.

C. NH₃.     D. H₂O.

Hướng dẫn giải:

Liên kết giữa cation NH₄⁺ và anion Cl^-

⇒ Đáp án A

Dạng 2: Giải thích sự hình thành của liên kết cộng hóa trị

Phương pháp giải

+ Liên kết cộng hóa trị được hình thành bằng cặp electron chung

-  Cặp e dùng chung phân bố đối xứng giữa hai hạt nhân nguyên tử tham gia liên kết thì đó là liên kết cộng hóa trị không phân cực.

-  Khi cặp e dùng chung bị hút về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn thì đó là liên kết cộng hóa trị có cực.

+ Hiệu độ âm điện trong liên kết cộng hóa trị:

-  Hiệu độ âm điện của 2 nguyên tử trong liên kết cộng hóa trị không cực: Từ 0 đến nhỏ hơn 0,4

-  Hiệu độ âm điện của 2 nguyên tử trong liên kết cộng hóa trị có cực: Từ 0,4 đến nhỏ hơn 1,7

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Giống nhau giữa liên kết cộng hóa trị và liên kết kim loại là :

A. Đều có những cặp electron dùng chung.

B. Đều tạo thành từ những electron chung giữa các nguyên tử.

C. Đều là những liên kết tương đối kém bền.

D. Đều tạo thành các chất có nhiệt độ nóng chảy thấp.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án B

Ví dụ 2: Dãy phân tử nào cho dưới đây đều có liên kết cộng hoá trị không phân cực ?

A. N₂, CO₂, Cl₂, H₂.

B. N₂, Cl₂, H₂, HCl.

C. N₂, HI, Cl₂, CH₄.

D. Cl₂, O₂, N₂, F₂.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án D

Ví dụ 3: Cho các oxit : Na₂O, MgO, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇. Dãy các hợp chất trong phân tử chỉ gồm liên kết cộng hoá trị là : 

A. SiO₂, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇. 

B. SiO₂, P₂O₅, Cl₂O₇, Al₂O₃.

C. Na₂O, SiO₂, MgO, SO₃.

D. SiO₂, P₂O₅, SO₃, Al₂O₃.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án A

Ví dụ 4: Liên kết cộng hóa trị là liên kết giữa 2 nguyên tử

A. phi kim, được tạo thành do sự góp chung electron.

B. khác nhau, được tạo thành do sự góp chung electron.

C. được tạo thành do sự góp chung một hay nhiều electron.

D. được tạo thành từ sự cho nhận electron giữa chúng.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án 

Ví dụ 5: Các chất trong dãy nào sau đây chỉ có liên kết cộng hoá trị phân cực ?

A. HCl, KCl, HNO₃, NO.

B. NH₃, KHSO₄, SO₂, SO₃. 

C. N₂, H₂S, H₂SO₄, CO₂.

D.CH₄, C₂H₂,  H₃PO₄, NO₂.

Hướng dẫn giải:

Dựa vào hiệu độ âm điện

⇒ Đáp án D

Dạng 3: Xác định trạng thái lai hóa

Phương pháp giải

+ Lai hóa sp

- Là sự tổ hợp 1 obitan s với 1 obitan p tạo thành 2 obitan lai hóa sp.

- 2 obitan sp này nằm thẳng hàng với nhau, hướng về 2 phía, đối xứng nhau.

- Góc liên kết bằng 180^o.

+ Lai hóa sp²

- Là sự tổ hợp 1 obitan s với 2 obitan p tạo thành 3 obitan lai hóa sp².

- 3 obitan sp²này nằm trong 1 mặt phẳng, định hướng từ tâm đến đỉnh của tam giác đều.

- Góc liên kết bằng 120^o.

+ Lai hóa sp³

- Là sự tổ hợp 1 obitan s với 3 obitan p tạo thành 4 obitan lại hóa sp³.

- Định hướng từ tâm đến 4 đỉnh của hình tứ diện đều.

- Các trục đối xứng của chúng tạo với nhau 1 góc 109^o28'.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho các phân tử sau : C₂H₂ (1) ; BF₃ (2) ; BeCl₂ (3) ; C₂H₄ (4) ; CH₄ (5) ; Cl₂ (6) ; H₂ (7) ; H₂O (8) ; NH₃ (9) ; HCl (10). Trong các phân tử trên, sự hình thành liên kết trong các phân tử nhờ :

a. Sự lai hoá sp các AO hoá trị là :

A. (1), (3), (6).     B. (1), (2), (3), (5).

C. (1), (3), (4), (7).     D. (1), (3).

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án D

b. Sự lai hoá sp² các AO hoá trị là :

A. (2), (4).     B. (2), (6).

C. (2), (3), (4).     D. A, B, C.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án A

b. Sự lai hoá sp³ các AO hoá trị là :

A. (5), (6), (8), (10).     B. (5), (8), (9).

C. (3), (5), (8), (9).     D. (5), (6), (8), (9).

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án B

Ví dụ 2: Trong mạng tinh thể kim cương, góc liên kết tạo bởi các nguyên tử cacbon là :

A. 90^o.     B. 120^o.

C. 104^o30'.     D. 109^o28'.

Hướng dẫn giải:

C (kim cương) có lại hóa sp³

⇒ Đáp án D

Dạng 4: Viết công thức cấu tạo của các phân tử

Phương pháp giải

Viết cấu hình e của các nguyên tử tạo hợp chất:

Tính nhẩm số e mỗi nguyên tử góp chung = 8 – số e lớp nc

Công thức electron : Biểu diễn các e lớp ngoài cùng và các cặp e chung (bằng các dấu chấm) lên xung quanh kí hiệu nguyên tử

Công thức cấu tạo: Thay mỗi cặp e chung bằng 1 gạch ngang

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: R là một nguyên tố phi kim. Tổng đại số số oxi hóa dương cao nhất với 2 lần số oxi hóa âm thấp nhất của R là +2. Tổng số proton và nơtron của R nhỏ hơn 34.

1. Xác định R

2. X là hợp chất khí của R với hiđro, Y là oxit của R có chứa 50% oxi về khối lượng. Xác định công thức phân tử của X và Y.

3. Viết công thức cấu tạo các phân tử RO₂; RO₃; H₂RO₄.

Hướng dẫn giải:

 1. Gọi số oxi hóa dương cao nhất và số oxi hóa âm thấp nhất của R lần lượt là +m và -n.

Số oxi hóa cao nhất của R trong oxit là +m nên ở lớp ngoài cùng nguyên tử R có m electron.

Số oxi hóa trong hợp chất của R với hiđro là -n nên để đạt được cấu hình 8 electron bão hòa của khí hiếm, lớp ngoài cùng nguyên tử R cần nhận thêm n electron.

Ta có: m + n = 8.  Mặt khác, theo bài ra: +m + 2(-n) = +2   m - 2n = 2.

Từ đây tìm được: m = 6 và n = 2. Vậy R là phi kim thuộc nhóm VI.

Số khối của R < 34 nên R là O hay S. Do oxi không tạo được số oxi hóa cao nhất là +6 nên R là lưu huỳnh.

2. Trong hợp chất X, S có số oxi hóa thấp nhất nên X có công thức phân tử là H₂S.

Gọi công thức oxit Y là SO_n.

Do %S = 50% nên  n =  2.  Công thức phân tử của Y là SO₂.

3. Công thức cấu tạo của SO₂; SO₃; H₂SO₄:

Ví dụ 2: Viết công thức cấu tạo của các phân tử và ion sau: H₂SO₃, Na₂SO₄, HClO₄

Hướng dẫn giải:

Dạng 5: Xác định hóa trị và số oxi hóa

Phương pháp giải

Hóa trị:

    - Hợp chất ion:

+ Người ta quy ước , khi viết điện hóa trị của nguyên tố , ghi giá trị điện tích trước, dấu của điện tích sau

+ Các nguyên tố kim loại thuộc nhóm IA , IIA , IIIA có số electron ở lớp ngoài cùng là 1, 2, 3 có thể nhường nên có điện hóa trị là 1+ , 2+ , 3+

+ Các nguyên tố phi kim thuộc nhóm VIA , VIIA nên có 6, 7 electron lớp ngoài cùng , có thể nhận thêm 2 hay 1 electron vào lớp ngoài cùng , nên có điện hóa trị 2– , 1–

    - Hợp chất cộng hóa trị:

+ Trong các hợp chất cộng hóa trị, hóa trị của 1 nguyên tố được xác định bằng số liên kết cộng hóa trị của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử và được gọi là cộng hóa trị của nguyên tố đó

Số oxi hóa:

Quy tắc 1 : SOXH của các nguyên tố trong các đơn chất bằng không

Quy tắc 2 : Trong 1 phân tử, tổng số SOXH của các nguyên tố bằng 0

Quy tắc 3 : SOXH của các ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó . Trong ion đa nguyên tử , tổng số SXOH của các nguyên tố bằng điện tích của ion

Quy tắc 4 : Trong hầu hết các hợp chất, SOXH của H bằng +1 , trừ 1 số trường hợp như hidru, kim loại (NaH , CaH₂...). SOXH của O bằng –2 trừ trường hợp OF₂, peoxit (chẳng hạn H₂O₂,...)

Lưu ý: SOXH được viết bằng chữ số thường dấu đặt phía trước và được đặt ở trên kí hiệu nguyên tố

Ví dụ minh họa

• Ví dụ 1: Cộng hóa trị của nitơ trong các chất: N₂, NH₃, N₂H₄, NH₄Cl, NaNO₃ 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.

  Hướng dẫn giải:

  ⇒ Đáp án D

Ví dụ 2: Cộng hóa trị của Cl và O trong Cl₂O₇ theo thứ tự là :

A. 7 và 2.     B. 2 và 7.

C. 4 và 1.     D. 1 và 2.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án A

Ví dụ 3: Cộng hóa trị của N trong phân tử HNO₃ và NH₄⁺ (theo thứ tự) là :

A. 5 và 4.     B. 4 và 4.

C. 3 và 4.     D. 4 và 3

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án B

Ví dụ 4: Cộng hoá trị của C và N trong CH₄ và NH₃ lần lượt là :

A. 2 và 4.     B. 4 và 3.

C. 3 và 3.     D. 1 và 4.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án B

Ví dụ 5: Cộng hoá trị của O và N₂ trong H₂O và N₂ lần lượt là :

A. 2 và 3.     B. 4 và 2.

C. 3 và 2.     D. 1 và 3.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án A

Ví dụ 6: Điện hóa trị của Mg và Cl trong MgCl₂ theo thứ tự là :

A. 2 và 1.     B. 2+ và 1–.

C. +2 và –1.     D. 2+ và 2–

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án B

Ví dụ 7: Cộng hoá trị lớn nhất của một nguyên tố có cấu hình electron ngoài cùng 3s²3p⁴ là :

A. 2.     B. 3.

C. 4.     D. 6.

Hướng dẫn giải:

⇒ Đáp án D