Chuyên đề Hóa học 10 trang 66 Cánh diều

Với Chuyên đề Hóa học 10 trang 66 trong Bài 10: Tính tham số cấu trúc và năng lượng phân của phân tử Chuyên đề học tập Hóa học 10 Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Chuyên đề Hóa học 10 trang 66.

Chuyên đề Hóa học 10 trang 66 Cánh diều

Bài tập 1 trang 66 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Sử dụng phương pháp PM7 để xác định đồng phân cis-2-butene hay trans-2-butene bền hơn. Biết rằng, đồng phân có năng lượng tổng âm hơn sẽ bền hơn

Lời giải:

Đồng phân cis-2-butene có năng lượng tổng là -599,1950 EV

Đồng phân trans-2-butene có năng lượng tổng là -599,2296 EV

⇒ trans-2-butene bền hơn

Bài tập 2 trang 66 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Sử dụng phương pháp PM7 tính cấu trúc (độ dài liên kết, góc liên kết), nhiệt tạo thành, năng lượng tổng của 3 đồng phân o, m, p-cresol. So sánh độ bền giữa các đồng phân.

Lời giải:

Đồng phân có năng lượng tổng âm hơn sẽ bền hơn. Dựa vào kết quả ta thấy độ bền của các đồng phân được sắp xếp như sau: o-cresol < p-cresol < m-cresol

Bài tập 3 trang 66 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Cho dãy hợp chất H₂X, với X là các nguyên tố nhóm VIA gồm O, S, Se. Sử dụng phương pháp tính PM7 để tối ưu hóa cấu trúc, từ đó tính độ dài liên kết X-H và góc HXH. Tìm quy luật biến đổi các giá trị này trong dãy nêu trên.

Lời giải:

Với hợp chất H₂O

d(O-H) = 0,956 $\stackrel{o}{A}$

$\widehat{HOH}$ = 105,4^o

Với hợp chất H₂S

d(S-H) = 1,339 $\stackrel{o}{A}$

$\widehat{HSH}$ = 96,907^o

Với hợp chất H₂Se

d(Se-H) = 1,465 $\stackrel{o}{A}$

$\widehat{HSeH}$ = 93,752^o

Trong nhóm VIA từ O đến Se độ dài liên kết X-H tăng dần do độ âm điện của X giảm dẫn đến lực hút giữa X và H cũng giảm.

Góc liên kết HXH giảm dần.

Bài tập 4 trang 66 Chuyên đề học tập Hóa học 10: Sử dụng phương pháp PM7 để tối ưu hóa cấu trúc, từ đó tính cấu trúc (độ dài liên kết, góc liên kết) các chất có trong các phương trình phản ứng sau:

O₂(g) + 2H₂(g) → 2H₂O(g) (1)

F₂(g) + H₂(g) → 2HF(g) (2)

a) Tính biến thiên enthalpy của phản ứng (1) và (2) theo phương pháp PM7. So sánh kết quả nhận được với kết quả tính từ enthalpy tạo thành chuẩn của các chất trong Phụ lục 2.

b*) Tính biến thiên năng lượng của phản ứng (1) và (2). Từ đó, so sánh khả năng phản ứng của oxygen và fluorine với hydrogen.

Biết rằng, biến thiên năng lượng của phản ứng cũng được tính giống như biến thiên enthalpy của phản ứng, nhưng thay nhiệt tạo thành bởi năng lượng tổng của phân tử.

Chú ý: Enthalpy tạo thành chuẩn của các đơn chất ở trạng thái bền bằng 0

Lời giải:

a) Kết quả tính nhiệt tạo thành chuẩn của H₂O và HF theo phương pháp PM7

∆_f$H_{298}^o$(H₂O) = -241,83 kJ.mol^-1

∆_{f$H_{298}^o$}(HF) = -259,14 kJ.mol^-1

∆_{r$H_{298}^o$}(1) = 2. ∆_{f$H_{298}^o$}(H₂O) – 1.0 – 2.0 = 2.(-241,83) = -483,66 kJ

∆_{r$H_{298}^o$}(2) = 2. ∆_{f$H_{298}^o$}(HF) – 1.0 – 1.0 = 2.(-259,14) = -518,28 kJ

Kết quả nhiệt tạo thành chuẩn của H₂O và HF theo phụ lục 2

∆_{f$H_{298}^o$}(H₂O) = -241,8 kJ.mol^-1

∆_{f$H_{298}^o$}(HF) = -273,3 kJ.mol^-1

∆_{r$H_{298}^o$}(1) = 2. ∆_{f$H_{298}^o$}(H₂O) – 1.0 – 2.0 = 2.(-241,8) = -483,6 kJ

∆_{r$H_{298}^o$}(2) = 2. ∆_{f$H_{298}^o$}(HF) – 1.0 – 1.0 = 2.(-273,3) = -546,6kJ

So sánh: Kết quả nhận được với kết quả tính từ enthalpy tạo thành chuẩn của các chất trong Phụ lục 2 là xấp xỉ nhau.

b*) Biến thiên năng lượng của phản ứng (1) = 2.năng lượng tổng H₂O – (năng lượng tổng O₂ + 2.năng lượng tổng H₂)

⇒ Biến thiên năng lượng của phản ứng (1) = 2. (-322,68) – [-585,91 + 2.(-28,05)]

⇔ Biến thiên năng lượng của phản ứng (1) = -3,35 eV

Biến thiên năng lượng của phản ứng (2) = 2.năng lượng tổng HF – (năng lượng tổng F₂ + năng lượng tổng H₂)

⇒ Biến thiên năng lượng của phản ứng (2) = 2.(-479,53) – [-927,72 + (-28,05)]

⇔ Biến thiên năng lượng của phản ứng (2) = -3,29 eV

⇒ Phản ứng của hydrogen với fluorine xảy ra thuận lợi hơn.

Lời giải bài tập Chuyên đề Hóa 10 Bài 10: Tính tham số cấu trúc và năng lượng phân của phân tử hay khác:

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 64

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 67

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa học 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 1: Liên kết hóa học và hình học phân tử

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 2: Phản ứng hạt nhân

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 3: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs

• Chuyên đề Hoá học 10 Bài 5: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Hóa học 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)

---