Giải bài tập KHTN lớp 7 Bài 6: Giới thiệu về liên kết hóa học
Video giải KHTN 7 Bài 6: Giới thiệu về liên kết hóa học – Kết nối tri thức
Mở đầu trang 36 KHTN lớp 7: Trong tự nhiên, chỉ có các khí hiếm tồn tại ở dạng đơn nguyên tử bền vững, còn nguyên tử của các nguyên tố khác thường có xu hướng kết hợp với nhau bằng các liên kết hóa học. Các liên kết hóa học được hình thành như thế nào?
Trả lời:
Nguyên tử của các nguyên tố khác có xu hướng tham gia liên kết hóa học để đạt được lớp electron ngoài cùng giống khí hiếm bằng cách nhường, nhận hay dùng chung các electron
Câu hỏi trang 36 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 6.1, so sánh số electron lớp ngoài cùng của He, Ne và Ar
Phương pháp giải:
– Electron là các quả cầu màu xanh nằm trên đường tròn bao quanh hạt nhân
– Lớp ngoài cùng là đường tròn màu đỏ
Trả lời:
– He có 2 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
– Ne có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
– Ar có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
=> Nguyên tố He có số electron ở lớp vỏ ngoài cùng ít hơn. Nguyên tố Ne và Ar có số electron ở lớp vỏ ngoài cùng bằng nhau (đều bằng 8)
Câu hỏi 1 trang 37 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 6.2 và so sánh số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử Na, Cl với ion Na+, Cl-.
Phương pháp giải:
Quan sát Hình 6.2, đếm quả cầu màu xanh ở đường tròn ngoài cùng của nguyên tử Na, Cl, ion Na+, ion Cl-
Trả lời:
– Nguyên tử Na có 1 electron ở lớp vỏ ngoài cùng (lớp 3). Ion Na+ có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng (lớp 2)
– Nguyên tử Cl có 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng (lớp 3). Ion Cl- có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng (lớp 3)
Câu hỏi 2 trang 37 KHTN lớp 7: Cho sơ đồ mô tả sự hình thành liên kết ion trong phân tử magnesium oxide như sau:
Hãy cho biết nguyên tử Mg đã nhường hay nhận bao nhiêu electron
Phương pháp giải:
Quan sát Hình 6.3, đếm tổng các quả cầu màu xanh của nguyên tử Mg và ion Mg2+
=> Nguyên tử Mg đã nhường hay nhận bao nhiêu electron
Trả lời:
– Nguyên tử Mg có tất cả 12 electron. Ion Mg2+ có tất cả 10 electron
=> Mất đi 2 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
=> Nguyên tử Mg đã nhường đi 2 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
Câu hỏi 1 trang 38 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 6.4 và Hình 6.5, cho biết số electron lớp ngoài cùng của H và O trước và sau khi tạo thành liên kết cộng hóa trị
Phương pháp giải:
Đếm quả cầu màu xanh ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên H và O trước và sau khi tạo thành liên kết cộng hóa trị
Trả lời:
– Xét Hình 6.4:
+ Trước khi tạo thành liên kết cộng hóa trị, H có 1 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
+ Sau khi tạo thành liên kết cộng hóa trị, H có 2 electron ở lớp vỏ ngoài cùng
– Xét Hình 6.5:
+ Trước khi tạo thành liên kết cộng hóa trị, O có 6 electron ở lớp vỏ ngoài cùng (lớp 2)
+ Sau khi tạo thành liên kết cộng hóa trị, O có 8 electron ở lớp vỏ ngoài cùng (lớp 2)
Câu hỏi 2 trang 38 KHTN lớp 7: Hãy mô tả sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử khí chlorine, khí nitrogen
Phương pháp giải:
– Chlorine có 7 electron ở lớp vỏ ngoài cùng => Góp chung 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung
– Nitrogen có 5 electron ở lớp vỏ ngoài cùng => Góp chung 3 electron tạo thành 3 cặp electron dùng chung
Trả lời:
– Xét phân tử khí chlorine
=> Mỗi nguyên tử Cl có 7 electron ở lớp ngoài cùng. Để có cấu trúc electron bền vững của khí hiếm Ar, khi hình thành phân tử chlorine, hai nguyên tử Cl đã liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử Cl góp chung 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung
– Xét phân tử khí nitrogen
=> Mỗi nguyên tử N có 5 electron ở lớp ngoài cùng. Để có cấu trúc electron bền vững của khí hiếm Ne, khi hình thành phân tử oxygen, 2 nguyên tử N đã liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử N góp chung 3 electron tạo thành 3 cặp electron dùng chung
Câu hỏi 1 trang 39 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 6.6 và cho biết khi nguyên tử O liên kết với hai nguyên tử H theo cách dùng chung electron thì lớp vỏ của nguyên tử oxygen giống lớp vỏ của nguyên tử khí hiếm nào?
Phương pháp giải:
Khi đó nguyên tử O có 10 elecrton (2 electron ở lớp thứ nhất, 8 electron ở lớp thứ 2)
Trả lời:
– Khi nguyên tử O liên kết với 2 nguyên tử H bằng cách góp chung electron thì nguyên tử O có 10 electron (2 electron lớp thứ nhất, 8 electron ở lớp thứ 2)
=> Giống cấu hình electron của khí hiếm Neon (Ne)
Câu hỏi 2 trang 39 KHTN lớp 7: Hãy mô tả sự hình thành liên kết cộng hóa trị trong phân tử carbon dioxide, ammonia (gồm một nguyên tử N liên kết với ba nguyên tử H)
Phương pháp giải:
– Phân tử carbon dioxide: nguyên tử C sẽ bỏ ra 4 electron để góp chung với 2 nguyên tử O
– Phân tử amonia: nguyên tử N sẽ bỏ ra 3 elctron để góp chung với 3 nguyên tử H
Trả lời:
– Phân tử carbon dioxide:
– Phân tử amonia:
Em có thể trang 39 KHTN lớp 7: Vận dụng khái niệm liên kết hóa học để giải thích được vì sao trong tự nhiên, muối ăn ở dạng rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi, còn đường ăn, nước đá ở thể rắn dễ nóng chảy và nước ở thể lỏng dễ bay hơi
Phương pháp giải:
– Các hợp chất ion như muối ăn,… là chất rắn ở điều kiện thường, khó bay hơi, khó nóng chảy và khi tan trong nước tạo thành dung dịch dẫn được điện
– Các hợp chất cộng hóa trị thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp
Trả lời:
– Muối ăn là hợp chất ion, được hình thành bởi lực hút giữa 2 ion trái dấu là Na+ và Cl- (liên kết bền vững)
=> Trong tự nhiên, muối ăn ở dạng rắn, khó nóng chảy, khó bay hơi
– Đường ăn, nước đá, nước là các hợp chất cộng hóa trị (liên kết kém bền hơn)
=> Ở thể rắn thì dễ nóng chảy, ở thể lỏng thì dễ bay hơi
Lý thuyết KHTN 7 Bài 6: Giới thiệu về liên kết hóa học
I. Cấu trúc electron bền vững của khí hiếm
– Ở điều kiện thường, các khí hiếm tồn tại dưới dạng đơn nguyên tử bền vững, khó bị biến đổi hóa học. Lớp electron ngoài cùng của chúng chứa 8 electron (trừ He chứa 2 electron).
– Nguyên tử của các nguyên tố khác có xu hướng tham gia liên kết hóa học để đạt được lớp electron ngoài cùng giống khí hiếm bằng cách nhường, nhận hay dùng chung electron.
II. Liên kết ion
– Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu.
– Khi kim loại tác dụng với phi kim, nguyên tử kim loại nhường electron cho nguyên tử phi kim. Nguyên tử kim loại trở thành ion dương và nguyên tử phi kim trở thành ion âm. Các ion dương và âm hút nhau tạo thành liên kết trong hợp chất ion.
Ví dụ: Sự hình thành liên kết trong phân tử muối ăn (NaCl)
+ Nguyên tử sodium (Na) nhường một electron ở lớp electron ngoài cùng cho nguyên tử chlorine (Cl) đề tạo thành ion dương Na+ có vỏ bền vững giống vỏ nguyên tử khí hiếm He.
+ Nguyên tử Cl nhận vào lớp electron ngoài cùng một electron của nguyên tử Na để tạo thành ion âm Cl- có vỏ bền vững giống vỏ nguyên tử khí hiếm Ar.
+ Hai ion được tạo thành mang điện tích ngược dấu hút nhau để hình thành liên kết ion trong phân tử muối ăn.
– Liên kết ion thường được tạo thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.
+ Các hợp chất ion như muối ăn … là chất rắn ở điều kiện thường, khó bay hơi, khó nóng chảy và khi tan trong nước tạo thành dung dịch dẫn được điện.
III. Liên kết cộng hóa trị
Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung.
1. Liên kết công hóa trị trong phân tử đơn chất
– Liên kết cộng hóa trị thường gặp trong nhiều phân tử đơn chất phi kim như nitrogen, chlorine, fluorine,…
Ví dụ:
– Sự hình thành phân tử hydrogen
+ Mỗi nguyên tử H có một electron ở lớp ngoài cùng.
+ Để có cấu trúc electron bền vững của khí hiếm Ne, khi hình thành phân tử hydrogen, hai nguyên tử H đã liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử H góp chung 1 electron tạo thành 1 cặp electron dùng chung.
– Sự hình thành phân tử oxygen
– Mỗi nguyên tử O có 6 electron ở lớp ngoài cùng.
– Để có cấu trúc electron bền vững của khí hiếm Ne, khi hình thành phân tử oxygen, hai nguyên tử O đã liên kết với nhau bằng cách mỗi nguyên tử O góp chung 2 electron để tạo thành 2 cặp electron dùng chung.
2. Liên kết cộng hóa trị trong phân tử hợp chất
Ví dụ: Sự hình thành phân tử nước:
Khi hình thành phân tử nước, hai nguyên tử H đã liên kết với 1 nguyên tử O bằng cách nguyên tử O góp chung với mỗi nguyên tử H một electron tạo thành cặp electron dùng chung.
– Các chất hydrogen, oxygen và nước, carbon dioxide, ammonia,… chỉ chứa các liên kết cộng hóa trị, được gọi là chất cộng hóa trị.
– Các chất cộng hóa trị có thể là chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí;
+ Các chất cộng hóa trị thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.
Bảng so sánh một số tính chất của chất ion với chất cộng hóa trị
|
Tính chất |
Chất ion |
Chất cộng hóa trị |
|
Trạng thái (ở điều kiện thường) |
Thể rắn |
Cả ba thể (rắn, lỏng, khí) |
|
Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy |
Cao |
Thấp |
|
Dẫn điện |
Tan trong nước tạo dung dịch dẫn được điện |
Nhiều chất không dẫn điện (đường ăn, ethanol,…) |
Xem thêm các bài giải SGK Khoa học tự nhiên lớp 7 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 5: Phân tử – Đơn chất – Hợp chất
Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học
Bài 8: Tốc độ chuyển động
Bài 9: Đo tốc độ