SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ YÊN
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG VĂN CHÁNH
ÔN TẬP GIỮA KỲ II
NĂM HỌC 2023-2024
Môn Hóa học – Lớp 10
TÓM TẮT LÝ THUYẾT LIÊN KẾT HYDROGEN
VÀ TƯƠNG TÁC VAN DER WAALS
I. Liên kết hydrogen
1. Khái niệm
- Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu được hình thành giữa nguyên tử H (đã liên kết với một
nguyên tử có độ âm điện lớn, thường là F, O, N) với một nguyên tử khác có độ âm điện lớn (thường
là F, O, N) còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết.
- Liên kết hydrogen thường được kí hiệu là dấu ba chấm (...), rải đều từ nguyên tử H đến nguyên tử
tạo liên kết hydrogen với nó.
- Ví dụ: Liên kết hydrogen giữa các phân tử nước
+ Trong phân tử nước nguyên tử O có độ âm điện lớn và còn hai cặp electron chưa tham gia liên
kết.
+ Lực hút tĩnh điện giữa nguyên tử H mang một phần điện tích dương (linh động) của phân tử H2O
này với nguyên tử oxygen mang một phần điện tích âm của phân tử H2O khác, tạo thành liên kết
hydrogen giữa các phân tử nước.
Chú ý:
Thứ tự tăng dần độ bền liên kết: Liên kết hydrogen < liên kết cộng hóa trị < liên kết ion.
2. Vai trò, ảnh hưởng của liên kết hydrogen tới tính chất vật lý của nước
- So với các hợp chất có cấu trúc tương tự, các hợp chất có liên kết hydrogen đều có nhiệt độ sôi
cao hơn do tạo được liên kết hydrogen liên phân tử và tan tốt hơn trong nước do tạo được liên kết
hydrogen với các phân tử nước.
- Nước là một hợp chất có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với hợp chất có
cùng cấu trúc phân tử nhưng không tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử với nhau.
- Ngoài ra, nước còn là một dung môi tốt, không chỉ hòa tan được nhiều hợp chất ion mà còn hòa
tan được nhiều hợp chất có liên kết cộng hóa trị phân cực. Đặc biệt các hợp chất có thể tạo liên kết
hydrogen với nước thường tan tốt trong nước.
Ví dụ: Ammonia tan tốt trong nước do tạo được liên kết hydrogen với nước
- Nước ở trạng thái rắn có thể tích lớn hơn khi ở trạng thái lỏng. Đó là do nước đá có cấu trúc tinh
thể phân tử với 4 phân tử H2O phân bố ở 4 đỉnh của hình tứ diện đều, bên trong là cấu trúc rỗng.
Điều này giải thích tại sao nước đá nổi lên trên nước lỏng.
II. Tương tác van der Waals
1. Giới thiệu về tương tác van der Waals
- Trong phân tử, các electron không ngừng chuyển động. Khi các electron di chuyển, tập trung về
một phía bất kì của phân tử sẽ hình thành nên các lưỡng cực tạm thời.
- Các phân tử có lưỡng cực tạm thời cũng có thể làm các phân tử lân cận xuất hiện các lưỡng cực
cảm ứng. Do đó, các phân tử có thể tập hợp tạo thành một mạng lưới với các tương tác lưỡng cực
cảm ứng, được gọi là tương tác van der Waals.
- Tương tác van der Waals là lực tương tác yếu giữa các phân tử, được hình thành do sự xuất hiện
của các lưỡng cực tạm thời và lưỡng cực cảm ứng.
2. Ảnh hưởng của tương tác van der Waals đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi các chất
- Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất.
- Khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng thì tương tác van der Waals tăng.
Ví dụ: Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử trong nhóm VIIIA, bán kính nguyên
tử tăng đồng thời khối lượng nguyên tử tăng ⇒ Tương tác van der Waals tăng ⇒ Nhiệt độ nóng
chảy và nhiệt độ sôi tăng.
TÓM TẮT LÝ THUYẾT CHƯƠNG IV: PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ
VÀ ỨNG DỤNG TRONG CUỘC SỐNG
I. Số oxi hóa
1. Tìm hiểu về số oxi hóa
- Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là điện tích của nguyên tử nguyên tố đó nếu giả định
cặp electron chung thuộc hẳn về nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn.
Ví dụ: Giả định nếu cặp electron chung trong hợp chất cộng hóa trị HCl lệch hẳn về phía nguyên tử
Cl khi đó có thể coi Cl nhận 1 electron và H nhường 1 electron.
⇒ Cl mang điện tích -1 và H mang điện tích +1.
⇒ Ta nói số oxi hóa của Cl là -1, của H là +1.
- Cách biểu diễn số oxi hóa: Số oxi hóa được đặt ở phía trên kí hiệu nguyên tố.
Ví dụ:
2211
;
−+−+
OMgClH
2. Xác định số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố trong hợp chất
Xác định số oxi hóa
Số oxi hóa
Đơn chất
0
Phân tử
Tổng số oxi hóa của các nguyên tử bằng 0
Ion đơn nguyên tử
Bằng điện tích của ion
Ion đa nguyên tử
Tổng số oxi hóa các nguyên tử bằng điện tích ion
Kim loại trong hợp chất
Hóa trị kim loại (mang dấu dương)
Ion fluorine
-1
Oxygen trong hợp chất (trừ OF2 và các
peroxide, superoxide)
-2
Hydrogen trong hợp chất (trừ các hydride)
+1
II. Phản ứng oxi hóa – khử
- Phản ứng oxi hóa – khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất
phản ứng hay phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tử trong phân tử.
- Chất khử (hay chất bị oxi hóa) là chất nhường electron hay chất có số oxi hóa tăng lên sau phản
ứng.
- Chất oxi hóa (hay chất bị khử) là chất nhận electron hay chất có số oxi hóa giảm xuống sau phản
ứng.
- Quá trình oxi hóa (sự oxi hóa) là quá trình nhường electron.
- Quá trình khử (sự khử) là quá trình nhận electron.
- Trong phản ứng oxi hóa – khử luôn xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử.
Chú ý:
+ Chất oxi hóa mạnh thường là các hợp chất chứa nguyên tử của các nguyên tố có số oxi hóa cao
(như
−
+
−
+2
7
2
6
4
7
;OCrOMn
;  ...) hoặc đơn chất của các nguyên tố có độ âm điện lớn (như F2, O2, Cl2,
Br2, …)
+ Chất khử mạnh thường là các hợp chất chứa nguyên tử của các nguyên tố có số oxi hóa thấp
(như
;...;;
112
2
−−−
IKHNaSH
.) hoặc đơn chất kim loại (như kim loại kiềm, kiềm thổ, …)
+ Chất chứa nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa trung gian (như
;  ...)thì tùy
thuộc vào điều kiện phản ứng (tác nhân và môi trường) mà thể hiện tính khử hoặc tính oxi hóa hoặc
cả hai (vừa tính oxi hóa, vừa tính khử hay tự oxi hóa – khử).
III. Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa – khử
- Phương pháp thông dụng hiện nay là thăng bằng electron.
- Nguyên tắc: Tổng số electron chất khử nhường = Tổng số electron chất oxi hóa nhận.
- Các bước lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo phương pháp thăng bằng
electron:
+ Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tử có sự thay đổi số oxi hóa trong phản ứng, từ đó
xác định chất oxi hóa, chất khử.
+ Bước 2: Viết quá trình oxi hóa, quá trình khử.
+ Bước 3: Xác định (và nhân) hệ số thích hợp vào các quá trình sao cho tổng số electron do chất
khử nhường bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận.
+ Bước 4: Đặt các hệ số vào sơ đồ phản ứng. Cân bằng số lượng nguyên tử các nguyên tố còn lại.
Ví dụ: Lập phương trình hóa học của phản ứng KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl↑ + H2O theo
phương pháp thăng bằng electron.
Bước 1:
OHClClMnKClClHOMnK2
0
2
21
4
7
2+++→+
+−+
Chất khử: HCl
Chất oxi hóa: KMnO4
Bước 2: Quá trình oxi hóa:
eClCl 22 2
01
+→
−
Quá trình khử:
27
5
++
→+ MneMn
Bước 3:
eClCl 22 2
01
+→
−
x5
27
5
++
→+ MneMn
x2
Bước 4: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
IV. Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử
- Một số phản ứng oxi hóa – khử quan trọng
gắn liền với cuộc sống như sự cháy của than,
củi; sự cháy của xăng, dầu trong các động cơ
đốt trong; các quá trình điện phân; các phản
ứng xảy ra trong pin, ắc quy …
- Một số phản ứng oxi hóa – khử là cơ sở của quá trình sản xuất trong
các ngành công nghiệp nặng; sản xuất các hóa chất cơ bản; sản xuất
phân bón; thuốc bảo vệ thực vật; dược phẩm …