Liên kết hydrogen (hydrogen bonding) là một loại tương tác tĩnh điện đặc biệt, có ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính chất vật lí của các chất như nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và độ tan. Việc xác định hợp chất nào có khả năng tạo liên kết hydrogen liên phân tử là kiến thức trọng tâm trong chương Liên kết hóa học. Bài viết này sẽ giúp các em phân tích chi tiết từng trường hợp trong đề bài.
Hợp chất nào dưới đây tạo được liên kết hydrogen liên phân tử
A. CH4
B. H2O
C. PH3
D. H2S
Để một phân tử có thể tạo liên kết hydrogen với phân tử cùng loại, cần thỏa mãn hai điều kiện sau:
Điều kiện 1: Nguyên tử $H$ phải liên kết trực tiếp với một nguyên tử có độ âm điện lớn (thường là $F, O, N$). Điều này làm cho liên kết trở nên rất phân cực, nguyên tử $H$ mang một phần điện tích dương ($\delta^+$) rất lớn.
Điều kiện 2: Phân tử phải có các nguyên tử có độ âm điện lớn ($F, O, N$) và còn cặp electron chưa tham gia liên kết để hút nguyên tử $H$ linh động của phân tử bên cạnh.
$CH_4$: Liên kết $C-H$ là liên kết cộng hóa trị gần như không phân cực do độ lệch độ âm điện nhỏ. Nguyên tử $C$ cũng không có cặp electron tự do đủ mạnh để hút $H$.
$H_2O$: Liên kết $O-H$ phân cực mạnh. $O$ có độ âm điện lớn và còn 2 cặp electron tự do.
$PH_3$ và $H_2S$: Mặc dù $P$ và $S$ có cặp electron tự do nhưng độ âm điện của chúng không đủ lớn để làm cho nguyên tử $H$ trở nên linh động, đồng thời lực hút tĩnh điện giữa chúng với $H$ rất yếu.
- Đáp án đúng: B. H2O
A. CH4 không tạo được liên kết hydrogen vì liên kết C-H là liên kết cộng hóa trị không phân cực
B. H2O tạo được liên kết hydrogen vì liên O-H phân cực. Nguyên tử H mang một phần điện tích dương (linh động) của phân tử H2O này tương tác bằng lực hút tĩnh điện với nguyên tử O mang một phần điện tích âm của nguyên tử H2O khác.
C. PH3 không tạo được liên kết hydrogen vì liên kết P-H là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
D. H2S không tạo được liên kết hydrogen vì liên kết S-H là liên kết cộng hóa trị không phân cực.
Qua lời giải bài 1 trang 71 SGK Hoá 10 Chân trời sáng tạo, các em cần nhớ:
Ghi nhớ nhanh: Liên kết hydrogen thường chỉ xuất hiện trong các hợp chất chứa liên kết $H-F$, $H-O$, hoặc $H-N$.
Hệ quả: Vì có liên kết hydrogen liên phân tử rất bền, $H_2O$ có nhiệt độ sôi cao bất thường (100°C) so với các hợp chất tương tự như $H_2S, H_2Se$.
• Xem thêm:
Bài 3 trang 71 SGK Hoá 10 (Chân trời sáng tạo): Khí hiếm nào dưới đây có nhiệt độ sôi thấp nhất?...
Bài 4 trang 71 SGK Hoá 10 (Chân trời sáng tạo): Biểu diễn liên kết hydrogen giữa các phân tử:...