Liên kết cộng hóa trị là gì? Một số bài tập ứng dụng và lời giải

Liên kết cộng hóa trị là gì? Đây là một trong những liên kết hóa học cơ bản thường thấy. Vậy bạn đã biết gì về chúng? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn có thêm các thông tin chi tiết về khái niệm, phân loại cùng tính chất của nó.

Liên kết cộng hóa trị là gì?

Liên kết cộng hóa trị (LKCHT) được hiểu là liên kết giữa hai nguyên tử hay ion trong đó các cặp electron (e) sẽ được chia sẻ với nhau. Nó còn được gọi là liên kết phân tử, được hình thành giữa hai nguyên tử phi kim có giá trị của độ âm điện tương tự hoặc tương đối gần nhau.

Chúng được tìm thấy trong nhiều hóa học, ví dụ như các gốc và đại phân tử. Thuật ngữ này được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1939, mặc dù từ năm 1919 Irving Langmuir đã đưa ra khái niệm “cộng hóa trị” để mô tả sống lượng electron được chia sẻ từ các nguyên tử lân cận.

Các hợp chất có LKCHT có thể ở trạng thái khí, lỏng hoặc rắn. Mỗi cặp e được chia sẻ giữa hai nguyên tử được gọi là cặp liên kết, ngược lại nếu không được chia sẻ sẽ gọi là cặp đơn độc.

Liên kết cộng hóa trị là gì

Có bao nhiêu loại liên kết cộng hóa trị?

1. Liên kết cộng hóa trị có cực

• Một liên kết này sẽ được tạo thành khi các e dùng chung giữa các nguyên tử không được chia sẻ như nhau. Điều này chỉ xảy ra trong trường hợp một bên nguyên tử có độ âm điện cao hơn bên mà nó đang chia sẻ (sẽ có lực hút mạnh hơn so với các điện từ). Chính vì vậy, dẫn đến việc chia sẻ các electron không được đồng đều.
• Đặc điểm nổi bật: phân tử sẽ nghiêng về phía chứa nguyên tử có độ âm điện thấp hơn, còn phía hơi âm chứa nguyên tử có độ âm điện cao hơn.
• Kết quả của liên kết này là hợp chất cộng hóa trị được hình thành sẽ có một thế tĩnh điện.

2. Liên kết hóa trị không cực

• Nó được tạo nên khi các nguyên tử chia sẻ các electron là bằng nhau. Điều này thường xảy ra với hai nguyên tử có lực tương tự hoặc cùng điện từ. Trong đó, các giá trị lực điện tử của chúng càng gần thì sức hút càng mạnh.
• Điều đó cùng xảy ra trong các phân tử khí hay còn gọi là diatomic. Các hạt có độ âm điện cao hơn sẽ hút e ra khỏi bên yếu hơn.

3. Liên kết đơn phân tử

• Nó xảy ra khi hai phân tử đều chia sẻ một cặp electron duy nhất. Mặc dù dạng này yếu hơn và mật độ nhỏ hơn so với liên kết đôi và ba nhưng bù lại nó lại ổn định nhất do có mức độ phản ứng thấp, đồng nghĩa với việc khi bị mất e sẽ ít bị ảnh hưởng hơn.

4. Liên kết đôi phân tử

• Được gọi cho hiện tượng hai nguyên tử chia sẻ hai cặp e cho nhau. Nó được mô tả bằng hai đường ngang giữa hai nguyên tử trong cùng một phân tử. Loại này mạnh hơn so với liên kết đơn nhưng nó kém ổn định hơn.

5. Liên kết ba phân tử

• Là loại kém ổn định nhất trong số các liên kết cộng hóa trị, xảy ra khi có ba cặp electron được chia sẻ giữa hai nguyên tử trong một phân tử.

Tính chất của các chất có liên kết cộng hóa trị

• Các chất mà phân tử chỉ có loại liên kết này có thể là chất rắn như đường, sắt, lưu huỳnh,… hay chất lỏng như rượu, nước,… hoặc chất khí như clo, cacbonic, hidro,… Các hợp chất chỉ có LKCHT thường có điểm nóng chảy và điểm sôi tương đối thấp, có entanpi hóa hơi cùng nhiệt hạch thấp hơn.
• Ở những chất có cực như đường, ancol etylic,… sẽ tan nhiều trong dung môi có cực như nước. Phần lớn chất không cực như ion,.. tan trong những dung môi không cực như cacbon tetraclorua, benzen,..

Một số tính chất của liên kết phân tử:

• LKCHT không dẫn đến sử hình thành của các e mới mà chỉ có thể trao đổi với nhau
• Là các liên kết hóa học rất mạnh tồn tại giữa nhiều nguyên tử
• Thường chứa khoảng 80 kilocalories/ mol (kcal/mol) cho một liên kết
• Sau khi được hình thành rất hiếm khi bị phá vỡ một cách tự nhiên

Các chất có liên kết cộng hóa trị có tính chất gì

Phân biệt liên kết cộng hóa trị và liên kết ion

Liên kết hóa trị

Liên kết ion

Hình thành giữa hai phi kim loại với độ âm điện giống nhau

Hình thành giữa một nguyên tố kim loại cùng một nguyên tố phi kim

Có hình dạng xác định

Hình dạng không cố định

Điểm nóng chảy cùng điểm sôi thấp

Điểm nóng chảy cùng điểm sôi cao

Độ phân cực thấp và có tính dễ cháy

Có độ phân cực cao và khó cháy

Trạng thái lỏng hoặc khí khi ở nhiệt độ phòng

Trạng thái rắn tại nhiệt độ phòng

Ví dụ: axit clohidric (HCl), metan (CH4)

Ví dụ: acid sulfuric (H2SO4), natri clorua (NaCl)

Sự khác nhau giữa liên kết hóa trị và liên kết ion

Một số bài tập vận dụng liên kết cộng hóa trị

Lưu ý:

Cách tìm loại liên kết

• Xác định hiệu độ âm điện x
• Sau đó đối chiếu:

x < 0,4 => LKCHT không cực

0,4 ≤ x < 1,7 => LKCHT phân cực

x ≥ 1,7 +> liên kết ion

Một số bài tập liên quan đến liên kết phân tử

Bài tập 1: Hợp chất nào sau đâu có cả liên kết cộng hóa trị có cực cùng không phân cực?

1. NH4Br

2. H2O2

3. CH4

4. HF

Lời giải:

Đáp án đúng: B

• Do H2O2 có độ âm điện giữa O và H là 1,4 -> liên kết O-H có cực
• Hiệu số độ âm điện giữa O và O bằng 0 -> liên kết O-O không phân cực

Bài tập 2: Hợp chất nào dưới đây vừa chứa liên kết cộng hóa trị vừa chứa liên kết ion?

1. NaOH

2. NaBr

3. NaNC

4. NaCN

Lời giải:

Đáp án: C

• Liên kết cộng hóa trị giữa nguyên tử N cùng C và liên kết ion giữa Na+ + – NC

Bài tập 3: Liên kết cộng hóa trị có bản chất là:

1. Lực hút tĩnh điện giữa những ion trái dấu

2. Cặp electron dùng chung giữa các nguyên tử

3. Lực tương tác giữa những phân tử

4. Lực tương tác giữa các nguyên tử

Lời giải:

Đáp án: B

Bài tập 4: Cho độ âm điện của oxi và hidro lần lượt là 3,44 và 2,20. Vậy trong phân tử H2O có liên kết hóa học là

1. Ion

2. Cộng hóa trị không phân cực

3. Cộng hóa trị phân cực

4. Tất các các đáp án trên đều sai

Lời giải:

• Ta có hiệu độ âm điện là: 3,44 – 2,20 = 1,24
• Do 0,4 < 1,24 < 1,27 => liên kết cộng hóa trị phân cực

Đáp án đúng: C

Bài tập 5: Độ âm điện của nhôm là 1,61, còn của lưu huỳnh là 2,58. Vậy liên kết hóa học trong phân tử Al2S3 là:

1. Liên kết ion

2. LKCHT không phân cực

3. LKCHT phân cực

4. Không phải 3 đáp án trên

Lời giải:

• Xét hiệu độ âm điện: 2,58 – 1,61 = 0,97
• Ta thấy: 0,4 < 0,97 < 1,7

=> Liên kết trên là LKCHT phân cực. Đáp án C

Trên đây là những thông tin giải đáp cho thắc mắc liên kết cộng hóa trị là gì cùng tính chất và một số bài tập vận dụng cơ bản. Mong rằng, bài viết đã giúp các bạn hiểu hơn về vấn đề này. Nếu còn vấn đề nào thắc mắc cần giải đáp, quý bạn đọc vui lòng liên hệ đến hotline 0826 010 010 hoặc nhắn tin thông qua website vietchem.com.vn để được tư vấn trực tiếp.