Ở nhiệt độ thường, khí nitơ khá trơ về mặt hóa học. Nguyên nhân là do
A. trong p…
A. trong phân tử N2 có liên kết ba rất bền.
B. trong phân tử N2, mỗi nguyên tử nitơ còn 1 cặp electron chưa tham gia liên kết.
C. nguyên tử nitơ có độ âm điện kém hơn oxi.
D. nguyên tử nitơ có bán kính nhỏ.
Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau chinh phục một câu hỏi rất thú vị về tính chất hóa học của khí nitơ. Bài tập này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu tạo phân tử và từ đó suy ra tính chất của nó.
Câu hỏi của chúng ta là:
Ở nhiệt độ thường, khí nitơ khá trơ về mặt hóa học. Nguyên nhân là do
A. trong phân tử N2 có liên kết ba rất bền.
B. trong phân tử N2, mỗi nguyên tử nitơ còn 1 cặp electron chưa tham gia liên kết.
C. nguyên tử nitơ có độ âm điện kém hơn oxi.
D. nguyên tử nitơ có bán kính nhỏ.
Bây giờ, chúng ta hãy cùng phân tích từng bước để tìm ra đáp án đúng nhé!
Bước 1: Phân tích cấu tạo phân tử N2
Phân tử nitơ có công thức hóa học là N2.
Mỗi nguyên tử nitơ có 5 electron ở lớp ngoài cùng.
Để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm, hai nguyên tử nitơ trong phân tử N2 góp chung 3 electron để tạo thành một liên kết ba.
Cấu hình electron của nguyên tử nitơ: 1s²2s²2p³
Số electron lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử nitơ là 2 + 3 = 5.
Để đạt octet (8 electron), mỗi nguyên tử nitơ cần thêm 3 electron. Do đó, chúng góp chung nhau 3 cặp electron để tạo thành liên kết ba: N ≡ N.
Bước 2: Đánh giá độ bền của liên kết trong phân tử N2
Liên kết ba (≡) là một loại liên kết cộng hóa trị rất bền vững, đòi hỏi năng lượng lớn để phá vỡ.
Trong phân tử N2, có ba cặp electron dùng chung tạo thành liên kết ba giữa hai nguyên tử nitơ.
Bước 3: Liên hệ giữa độ bền liên kết và tính trơ về mặt hóa học
Tính trơ về mặt hóa học của một chất có nghĩa là chất đó khó tham gia vào các phản ứng hóa học, tức là khó bị phá vỡ liên kết hoặc khó tạo liên kết mới.
Do liên kết ba trong phân tử N2 rất bền, nên ở nhiệt độ thường, phân tử N2 khó bị phá vỡ để tham gia vào các phản ứng hóa học. Điều này giải thích tại sao khí nitơ lại khá trơ về mặt hóa học ở điều kiện này.
Bước 4: Loại trừ các phương án sai
* Phương án B: Trong phân tử N2, mỗi nguyên tử nitơ còn 1 cặp electron chưa tham gia liên kết.
Mặc dù đúng là mỗi nguyên tử nitơ còn 1 cặp electron tự do (electron độc thân) chưa tham gia liên kết để hình thành liên kết ba, nhưng chính sự tồn tại của cặp electron tự do này không phải là nguyên nhân chính khiến phân tử N2 trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường. Quan trọng hơn là độ bền của liên kết ba.
* Phương án C: Nguyên tử nitơ có độ âm điện kém hơn oxi.
Độ âm điện của Nitơ là khoảng 3.04, của Oxi là khoảng 3.44. Nitơ có độ âm điện kém hơn oxi, điều này đúng. Tuy nhiên, sự so sánh này không trực tiếp giải thích tại sao phân tử N2 lại trơ ở nhiệt độ thường. Tính trơ liên quan đến độ bền của liên kết nội phân tử.
* Phương án D: Nguyên tử nitơ có bán kính nhỏ.
Bán kính nguyên tử nhỏ cũng là một đặc điểm của nguyên tố nitơ, nhưng nó không phải là nguyên nhân trực tiếp gây ra tính trơ hóa học của phân tử N2 ở điều kiện thường.
Bước 5: Khẳng định đáp án đúng
Dựa trên phân tích ở các bước trên, nguyên nhân chính khiến khí nitơ khá trơ về mặt hóa học ở nhiệt độ thường chính là do sự tồn tại của liên kết ba rất bền trong phân tử N2.
Đáp án: A
Chúc các em học tập tốt và luôn giữ vững niềm đam mê với môn Hóa học!
Đáp án: A
Lời giải: mỗi nguyên tử Nitơ góp ba 3 tạo liên kết ba liên kết này rất bền khó bị phá vỡ ở điều kiện thường nên ở nhiệt độ thường nitơ trơ về mặt hóa học
Ở nhiệt độ thường, khí nitơ khá trơ về mặt hóa học. Nguyên nhân là do
A. trong phân tử N2 có liên kết ba rất bền.
B. trong phân tử N2, mỗi nguyên tử nitơ còn 1 cặp electron chưa tham gia liên kết.
C. nguyên tử nitơ có độ âm điện kém hơn oxi.
D. nguyên tử nitơ có bán kính nhỏ.
Giải thích :
Mỗi nguyên tử Nitơ góp ba 3 tạo liên kết ba liên kết này rất bền khó bị phá vỡ ở điều kiện thường nên ở nhiệt độ thường nitơ trơ về mặt hóa học