Chuyên đề Hóa học 10 trang 74 Kết nối tri thức

Với Chuyên đề Hóa học 10 trang 74 trong Bài 11: Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng Chuyên đề học tập Hóa học 10 Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập Chuyên đề Hóa học 10 trang 74.

Chuyên đề Hóa học 10 trang 74 Kết nối tri thức

Câu hỏi 2 trang 74 Chuyên đề Hóa học 10: Tạo file dữ liệu và thực hiện phép tính tối ưu hoá cấu trúc của phân tử, tính nhiệt hình thành và năng lượng phân tử của NH₃, CH₄.

Hướng dẫn:

File dữ liệu để tối ưu hoả cấu trúc, tinh nhiệt hình thành và năng lượng phân tử của NH₃ bằng phần mềm MOPAC có nội dung như sau:

Trong đó 120.0 là giá trị góc nhị diện của hai mặt phẳng: H(4)N(2)H(3) và N(2)H(3)H(1). Cách tiến hành: thực hiện theo các bước như ở Hoạt động 1, Hoạt động 2 và Hoạt động 3, ở các mục II, III.

Lời giải:

Bước 1. Vào Notepad, gõ lại nội dung để tối ưu hóa ⟶ Lưu file với đuôi “.txt”

Bước 2. Đổi đuôi file thành “.mop”

Bước 3. Chọn file vừa đổi đuôi, nháy chuột phải ⟶ Chọn Open with ⟶ Choose another app ⟶ MOPAC2016. Khi này sẽ có 1 file đuôi “.out”.

Bước 4. Chọn file đuôi “.out” ⟶ Chuột phải ⟶ Open with ⟶ Notepad hoặc WordPad.

Bước 5. Đọc kết quả

Giá trị nhiệt tạo thành của phân tử NH₃ (thể khí) ở file “NH3_AM1.out” là:

Giá trị năng lượng phân tử của NH₃ (thể khí), kí hiệu là ETOT (EONE + ETWO) ở file “NH3_AM1.out” là:

Phân tử CH₄

Bước 1. Vẽ cấu trúc phân tử CH₄. Ở phía trái giao diện phần mềm Avogadro, chọn Draw Settings ⟶ Element, chọn nguyên tố carbon. Nháy chuột vào màn hình Avogadro, cấu trúc phân tử CH₄ được hiển thị.

Bước 2. Chọn Extensions ⟶ MOPAC ⟶ Nhập Title, Method chọn là AM1, Calculation chọn Geomtry Optimization ⟶ Chọn Generate.

Bước 3. Tiến hành lưu file

Bước 4. Chọn mở file vừa lưu bằng MOPAC 2016 sẽ có file out xuất hiện.

Bước 5. Mở file đuôi “.out” bằng Notepad hoặc WordPad.

Bước 6. Đọc kết quả

Giá trị nhiệt tạo thành của phân tử CH₄ (thể khí) là:

Giá trị năng lượng phân tử của CH₄ (thể khí) là:

Câu hỏi 3 trang 74 Chuyên đề Hóa học 10: Sử dụng kết quả tính tối ưu hóa cấu trúc để thấy được cấu trúc hình học, hiển thị được các tham số cấu trúc của phân từ NH₃, CH_4. Từ đó, thấy được xu hướng biến đổi độ dài liên kết H−X và góc liên kết HXH (X là O, N, C).

Hướng dẫn. Thực hiện theo các bước như ở Hoạt động 4, Hoạt động 5, mục III.

Lời giải:

Kết quả độ dài liên kết C – H và góc liên kết HCH là:

Kết quả độ dài liên kết N – H và góc liên kết HNH là:

Từ kết quả thí nghiệm ta thấy, độ dài liên kết C – H lớn hơn độ dài liên kết N – H và góc liên kết thì giống nhau.

Em có thể trang 74 Chuyên đề Hóa học 10: Sử dụng kết quả tính toán đề thấy được xu hướng thay đổi độ dài liên kết, góc liên kết, năng lượng phân tử trong dãy chất, ví dụ CH₄, NH₃, H₂O phù hợp với định luật tuần hoàn.

Lời giải:

Từ kết quả ta thấy:

- Độ dài liên kết giảm dần từ H₂O < NH₃ < CH₄ và điều này phù hợp với định luật tuần hoàn.

Giải thích:

Các nguyên tử O, N, C đều liên kết với H bằng cách góp chung electron, mà độ âm điện tăng dần từ C, N, O và bán kính nguyên tử giảm dần từ C, N, O nên độ dài liên kết CH₄ > NH₃ > H₂O.

- Góc liên kết tăng dần theo thứ tự: H₂O, NH₃, CH₄.

Giải thích:

+ Do trong 3 phân tử H₂O, NH₃, CH₄, nguyên tử trung tâm đều lai hóa sp³, phân tử CH₄ có cấu tạo tứ diện, góc HCH = 109^o28’, còn trong phân tử H₂O và NH₃ góc bị ép lại nhỏ hơn 109^o28’ do sự đẩy nhau giữa 2 cặp electron không liên kết lớn nhất, sau đó đến sự đẩy nhau giữa electron không liên kết với electron liên kết, cuối cùng là sự đẩy giữa hai mây electron liên kết là yếu nhất.

+ Trong H₂O, O còn 2 cặp electron chưa tham gia liên kết còn trong NH₃, N có 1 cặp electron chưa liên kết nên góc liên kết của H₂O nhỏ hơn NH₃.

- Năng lượng phân tử âm dần theo thứ tự: CH₄, NH₃, H₂O

Năng lượng tổng càng âm phân tử càng bền. Phù hợp với sự biến đổi độ âm điện. Độ âm điện tăng dần theo thứ tự C, N, O nên lực hút giữa các nguyên tử đó với H tăng dần.

Lời giải bài tập Chuyên đề Hóa 10 Bài 11: Thực hành tính tham số cấu trúc và năng lượng hay khác:

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 67

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 68

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 69

• Chuyên đề Hóa học 10 trang 70

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Hóa học 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Chuyên đề Hóa học 10 Bài 1: Liên kết hóa học

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

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

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

• Chuyên đề Hóa học 10 Bài 5: Sơ lược về phản ứng cháy, 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)

---