Liên kết hóa học là một trong những khái niệm cơ bản và quan trọng nhất trong lĩnh vực hóa học. Liên kết hóa học xảy ra khi các nguyên tử kết hợp với nhau để tạo thành các phân tử, hợp chất hoặc tinh thể.
Mục lục bài viết
1. Liên kết hóa học là gì?
Liên kết hóa học là một trong những khái niệm cơ bản và quan trọng nhất trong lĩnh vực hóa học. Liên kết hóa học xảy ra khi các nguyên tử kết hợp với nhau để tạo thành các phân tử, hợp chất hoặc tinh thể. Quá trình này diễn ra thông qua sự tương tác giữa các electron của các nguyên tử. Các liên kết hóa học có thể là liên kết đơn, liên kết đôi hoặc liên kết ba tùy thuộc vào số lượng electron được chia sẻ giữa các nguyên tử.
Các liên kết hóa học giữ cho các nguyên tử bền vững trong việc tạo thành các hợp chất khác nhau. Độ bền của các liên kết hóa học phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ bền của các electron, độ âm điện của các nguyên tử, và khoảng cách giữa các nguyên tử. Nếu các liên kết hóa học càng mạnh, thì hợp chất càng bền vững và ngược lại.
Các liên kết hóa học được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất dược phẩm đến sản xuất vật liệu xây dựng. Hiểu rõ về liên kết hóa học là rất quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển các hợp chất hóa học mới. Bên cạnh đó, nghiên cứu về liên kết hóa học cũng giúp ta hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của các hợp chất tự nhiên như protein và DNA.
Trong tự nhiên, các liên kết hóa học cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho các hợp chất tự nhiên bền vững qua các chu kỳ của sự phân hủy và tái sinh. Ví dụ, liên kết hidro là một trong những loại liên kết hóa học quan trọng nhất trong các phân tử hữu cơ và có vai trò quan trọng trong việc tạo ra các cấu trúc và tính chất đặc biệt của các hợp chất tự nhiên như protein và DNA.
Các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu và phát triển các phương pháp để kiểm soát và định hình các liên kết hóa học, giúp tạo ra các hợp chất hóa học mới với tính chất và ứng dụng đa dạng. Việc hiểu rõ hơn về liên kết hóa học sẽ giúp cho các nhà khoa học có thể tạo ra các sản phẩm và công nghệ mới có tác dụng tích cực đối với con người và môi trường.
2. Có những loại liên kết hóa học nào?
Các loại liên kết hóa học là một phần quan trọng của hoá học và đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất của các hợp chất hóa học. Các loại liên kết hóa học này có vai trò rất quan trọng trong việc xây dựng cấu trúc của các phân tử và tạo ra các mạng tinh thể của các chất rắn.
2.1. Liên kết ion:
Liên kết ion, hay còn được gọi là liên kết điện hóa trị, là loại liên kết trong đó một nguyên tử mất đi electron và nguyên tử khác nhận được electron, dẫn đến sự tạo thành cặp ion trái dấu. Mặc dù liên kết ion là một loại liên kết rất mạnh, nhưng nó thường dẫn đến tính chất dễ bị phân hủy của các chất ion trong dung dịch.
2.2. Liên kết cộng hoá trị:
Liên kết cộng hóa trị là loại liên kết trong đó các nguyên tử chia sẻ electron để đáp ứng được số lượng electron cần thiết để đạt được cấu hình electron của khí hiếm. Liên kết cộng hóa trị có thể là liên kết đơn hoặc liên kết đôi, tùy thuộc vào số lượng electron được chia sẻ.
2.3. Liên kết cộng hoá trị phối hợp:
Liên kết cộng hóa trị phối hợp, còn được gọi là liên kết cộng hóa trị đa điệu, là loại liên kết trong đó các nguyên tử chia sẻ electron, nhưng trong trường hợp này, một nguyên tử đóng vai trò là nguyên tử trung tâm và các nguyên tử khác được liên kết với nguyên tử trung tâm. Liên kết cộng hóa trị phối hợp thường được tạo ra bởi các nguyên tố chuyển tiếp trong bảng tuần hoàn.
2.4. Liên kết kim loại:
Liên kết kim loại là loại liên kết trong đó các ion kim loại chia sẻ electron và tạo thành mạng lưới tinh thể. Liên kết kim loại là tính chất đặc trưng của các kim loại và tạo nên cấu trúc của các kim loại như đồng, sắt, và nhôm.
2.5. Liên kết hidro:
Liên kết hidro là loại liên kết trong đó một nguyên tử hidro chia sẻ electron với một nguyên tử khác để tạo ra một liên kết phân cực giữa hai nguyên tử. Liên kết hidro thường được tạo ra bởi các phân tử có nguyên tố oxy hoặc nitơ, và đóng vai trò quan trọng trong các tác nhân sinh học như protein và axit nucleic.
Các loại liên kết hóa học đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu trúc của các hợp chất hóa học và đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của khoa học, bao gồm hoá học, sinh học, vật lý và vật liệu học. Ngoài ra, các loại liên kết hóa học này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển các vật liệu mới nhằm đáp ứng các nhu cầu của cuộc sống. Ví dụ như các vật liệu dẻo mới, các vật liệu siêu nhẹ và siêu mạnh cho các ứng dụng trong ngành công nghiệp hàng không và vũ trụ, và các vật liệu sinh học cho các ứng dụng y tế.
3. Bài tập vận dụng và lời giải:
Bài 1: Cho các ion : Na+, Al3+, SO42-, NO3-, Ca2+, NH4+, Cl–. Hỏi có bao nhiêu cation ?
A. 2 B. 3
C. 4 D. 5
Chọn đáp án: C
Bài 2: Trong các phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại có khuynh hướng
A. nhận thêm electron.
B. Nhận hay nhường electron phụ thuộc vào từng phản ứng cụ thể
C. Nhường bớt electron.
D. Nhận hay nhường electron phụ thuộc vào từng kim loại cụ thể.
Chọn đáp án: C.
Bài 3: Cho các phân tử : H2, CO2, HCl, Cl2. Có bao nhiêu phân tử có cực ?
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
Chọn đáp án: A
Bài 4: Liên kết hóa học trong phân tử Br2 thuộc loại liên kết:
A. cộng hoá trị không cực.
B. hiđro.
C. cộng hoá trị có cực.
D. ion
Chọn đáp án: A.
Bài 5: Liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong phân tử HCl thuộc loại liên kết:
A. cộng hoá trị không cực.
B. hiđro.
C. cộng hoá trị có cực.
D. ion
Chọn đáp án: C.
Bài 6: Liên kết trong hợp chất nào dưới đây thuộc loại liên kết ion (biết độ âm điện của Cl(3,16), Al(1,61), Ca(1), S (2,58)
A. AlCl3
B. CaCl2
C. CaS
D. Al2S3
Chọn đáp án: B
Bài 7: Số oxi hoá của nguyên tố lưu huỳnh trong các chất : S, H2S, H2SO4, SO2 lần lượt là :
A. 0, +2, +6, +4.
B. 0, –2, +4, –4.
C. 0, –2, –6, +4.
D. 0, –2, +6, +4.
Chọn đáp án: D.
Bài 8: Hợp chất mà nguyên tố clo có số oxi hoá +3 là :
A. NaClO
B. NaClO2
C. NaClO3
D. NaClO4
Chọn đáp án: B
Bài 9: Chỉ ra nội dung sai :
A. Số oxi hoá của nguyên tố trong các hợp chất bằng hoá trị của nguyên tố đó.
B. Trong một phân tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tố bằng không.
C. Số oxi hoá của ion đơn nguyên tử bằng điện tích của ion đó.
D. Tổng số oxi hoá của các nguyên tố trong ion đa nguyên tử bằng điện tích của ion đó.
Chọn đáp án: A
Bài 10: Liên kết ion là liên kết được hình thành bởi:
A. Sự góp chung các electron độc thân.
B. Sự cho – nhận cặp electron hoá trị.
C. Lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu.
D. Lực hút tĩnh điện giữa các ion dương và electron tự do.
Chọn đáp án: C.
Bài 11: Liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tử bằng một hay nhiều cặp electron chung, gọi là:
A. Liên kết ion.
B. Liên kết cộng hoá trị.
C. Liên kết kim loại.
D. Liên kết hiđro.
Chọn đáp án: B.
Bài 12: Chỉ ra nội dung sai khi xét phân tử CO2 :
A. Phân tử có cấu tạo góc.
B. Liên kết giữa nguyên tử oxi và cacbon là phân cực.
C. Phân tử CO2 không phân cực.
D. Trong phân tử có hai liên kết đôi.
Chọn đáp án: A.
Bài 13: Hợp chất trong phân tử có liên kết ion là cho biết độ âm điện của H (2,2), O (3,44), N (3,04), Cl (3,16) , Mg(1,31)
A. HCl.
B. NH3.
C. H2O.
D. MgCl2
Chọn đáp án: D
Bài 14: Liên kết hoá học giữa các nguyên tử trong phân tử H2O là liên kết
A. cộng hoá trị không phân cực.
B. hiđro.
C. cộng hoá trị phân cực.
D. ion
Chọn đáp án: C.
Bài 15: Số oxi hoá của nguyên tố nitơ trong các hợp chất : NH4Cl, HNO3, NO, NO2, N2, N2O lần lượt là :
A. – 4, +6, +2, +4, 0, +1
B. 0, +1,–4, +5, –2, 0
C. -3, +5, +2,+4, 0,+1
D. 0, +1.+3, –5, +2, –4
Chọn đáp án: C.
Bài 16: Chọn nội dung đúng để hoàn thành câu sau : “Trong tất cả các hợp chất,…”
A. Số oxi hoá của hiđro luôn bằng +1.
B. Số oxi hoá của natri luôn bằng +1.
C. Số oxi hoá của oxi luôn bằng –2.
D. Cả A, B, C.
Chọn đáp án: B.
Bài 17: Chỉ ra nội dung sai khi hoàn thành câu sau : “Trong tất cả các hợp chất,…”
A. kim loại kiềm luôn có số oxi hoá +1
B. halogen luôn có số oxi hoá –1.
C. hiđro hầu hết có số oxi hoá +1, trừ một số trường hợp như hiđrua kim loại (NaH, CaH2….).
D. kim loại kiềm thổ luôn có số oxi hoá +2.
Chọn đáp án: B.
Bài 18: Dãy gồm các chất trong phân tử chỉ có liên kết cộng hoá trị phân cực là
A. O2, H2O, NH3
B. H2O, HF, H2S
C. HCl, O3, H2S
D. HF, Cl2, H2O
Chọn đáp án: B
Bài 19: Các chất mà phân tử không phân cực là:
A. HBr, CO2, CH4
B. Cl2, CO2, C2H2
C. HCl, C2H2, Br2
D. NH3, Br2, C2H4
Chọn đáp án: B
Bài 20: Cho giá trị độ âm điện của các nguyên tố: F (3,98), O (3,44), C (2,55), H(2,20), Na(0,93), Hợp chất nào sau đây là hợp chất ion:
A. NaF
B. CH4
C. H2O
D. CO2
Chọn đáp án: A
