BÀI 12: LIÊN KẾT HYDROGEN VÀ TƯƠNG TÁC VAN DER WAALS

MỞ ĐẦU

Hai phân tử nước có thể liên kết được với nhau. Dựa vào sự phân bố điện tích trong phân tử nước (Hình 12.1), cho biết liên kết giữa hai phân tử nước có thể được hình thành qua cặp nguyên tử nào.

(1) O với O.

(2) H với H.

(3) O với H.

Giải thích sự lựa chọn của em.

Đáp án chuẩn:

 (3) vì nguyên tử O của phân tử nước này và nguyên tử H của phân tử nước kia hút nhau bằng lực hút tĩnh điện.

1. LIÊN KẾT HYDROGEN

Câu 1: Vì sao nguyên tử H của phân tử H₂O không tạo được liên kết hydrogen với nguyên tử C của phân tử CH₄?

Đáp án chuẩn:

Vì nguyên tử C không còn cặp e riêng

Luyện tập 1: Viết các khả năng tạo thành liên kết hydrogen giữa một phân tử H₂O và một phân tử NH₃.

Đáp án chuẩn:

- Nguyên tử H (H₂O) với nguyên tử N (NH₃).

- Nguyên tử H (NH₃) với nguyên tử O (H₂O).

Vận dụng 1: Vì sao HF có tính acid yếu hơn rất nhiều so với HCl? Biết rằng tính acid của một chất càng mạnh nếu phân tử đó càng dễ phân li thành ion H⁺.

Đáp án chuẩn:

ĐÂĐ của F > Cl nên tương tác hút tĩnh điện H-F > H-Cl => HCl dễ phân li hơn.

Luyện tập 2: Vẽ các liên kết hydrogen được hình thành giữa H₂O với mỗi phân tử NH₃, C₂H₅OH.

Đáp án chuẩn:

hoặc

hoặc

Vận dụng 2: Hãy giải thích vì sao trong quá trình chưng cất rượu, C₂H₅OH bay trước H₂O mặc dù khối lượng phân tử C₂H₅OH lớn hơn rất nhiều khối lượng phân tử H₂O

Đáp án chuẩn:

Vì liên kết hydrogen giữa các phân tử nước với nhau bền hơn.

II. TƯƠNG TÁC VAN DER WAALS

Vận dụng 3: Giải thích vì sao con tắc kè có thể di chuyển trên mặt kính trơn nhẵn, thẳng đứng. 

Đáp án chuẩn:

Vì có tương tác van der Waals giữa chân tắc kè và mặt kính.

Vận dụng 4: Sưu tầm hình ảnh tinh thể nước đá, bông tuyết.

Đáp án chuẩn:

Vận dụng 5: Thu thập thông tin liên quan đến các hiện tượng có xuất hiện của liên kết hydrogen, tương tác van der Waals trong thực tiễn.

Đáp án chuẩn:

- Liên kết hydrogen giữa phân tử nước trên bề mặt và bên dưới tạo sức căng để nhện di chuyển trên mặt nước.

- Tương tác giữa các phân tử nước và xà phòng tạo màng mỏng, giữ không khí bên trong.

BÀI TẬP

Bài 1: Liên kết hydrogen xuất hiện giữa những phân tử cùng loại nào sau đây?

A. CH₄

B. NH₃

C. H₃C-O-CH₃

D. PH₃

Đáp án chuẩn:

B.

Bài 2: Nhiệt nóng chảy và nhiệt độ sôi của hai chất HBr và HF như sau:

Hãy gán công thức chất thích hợp vào các ô có dấu?.

Đáp án chuẩn:

Bài 3: Những phát biểu nào sau đây đúng khi nói về các loại liên kết?

a) Liên kết hydrogen yếu hơn liên kết ion và liên kết cộng hóa trị.

b) Liên kết hydrogen mạnh hơn liên kết ion và liên kết cộng hóa trị.

c) Tương tác van der Waals yếu hơn liên kết hydrogen.

d) Tương tác van der Waals mạnh hơn liên kết hydrogen.

Đáp án chuẩn:

a, d.

Bài 4: Các liên kết biểu diễn bằng các đường nét đứt được minh họa như hình dưới đây có vai trò quan trọng trong việc làm bền chuỗi xoắn đôi DNA. Đó là loại liên kết gì?

A. Liên kết ion B. Liên kết cộng hóa trị có cực

C. Liên kết cộng hóa trị không cực D. Liên kết hydrogen.

Đáp án chuẩn:

D.

Bài 5: Một kết quả nghiên cứu mới đây cho thấy các phân tử NH₃ có thể liên kết với nhau thành những cụm (NH₃)_n với n = 3 – 6. (Theo ACS Omega 2020, 5, 49, 31724-31729)

Vì sao các phân tử NH₃ có thể hình thành được cụm phân tử này?

Đáp án chuẩn:

Vì nguyên tử H có thể liên kết với nguyên tử N còn cặp e riêng.