Năng lượng liên kết là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Năng lượng liên kết là gì lớp 10 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 10 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Năng lượng liên kết.

Năng lượng liên kết là gì (chi tiết nhất)

1. Năng lượng liên kết là gì?

- Năng lượng liên kết (E_b) là năng lượng cần thiết để phá vỡ một liên kết hóa học trong phân tử ở thể khí thành các nguyên tử ở thể khí. Đơn vị của năng lượng liên kết thường là kJ mol^-1.

Ví dụ: Để phá vỡ liên kết H – H trong 1 mol khí H₂ ở 25^oC và 1 bar cần năng lượng là 436 kJ.

2. Kiến thức mở rộng

Ý nghĩa của ngăng lượng liên kết:

- Năng lượng liên kết đặc trưng cho độ bền của liên kết. Năng lượng liên kết càng lớn, liên kết đó càng bền.

Ví dụ: Năng lượng liên kết của H – H là 436 kJ mol^-1, của H – I là 299 kJ mol^-1. Như vậy, liên kết H – H bền hơn liên kết H – I.

Chú ý: Dựa vào hiệu giữa năng lượng liên kết của các chất tham gia và tạo thành sau phản ứng có thể biết được phản ứng nào là tỏa nhiệt và phản ứng nào là thu nhiệt.

3. Bài tập minh họa

Câu 1. Năng lượng liên kết của các hydrogen halide được liệt kê trong bảng sau:

Hydrogen halide	Năng lượng liên kết (kJ/mol)
HF	565
HCl	427
HBr	363
HI	295

Các hydrogen halide được sắp xếp theo chiều tăng dần độ bền liên kết là:

A. HI < HBr < HCl < HF

B. HBr < HBr < HI < HF

C. HCl < HI < HBr < HF

D. HF < HBr < HI < Cl

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Năng lượng liên kết càng lớn thì độ bền liên kết càng cao ⇒ chiều tăng độ bền liên kết: HI, HBr, HCl, HF.

Câu 2. Dưới đây là biểu đồ tương tác của hai nguyên tử hydrogen ở thể khí so với khoảng cách hạt nhân giữa chúng:

Nănglượng liên kết của phân tử hydrogen (H₂) và độ dài liên kết H−H lần lượt là

A. 432 kJ/mol và 74 pm.

B. 432 kJ/mol và 150 pm.

C. 0 kJ/mol và 300 pm.

D. 0 kJ/mol và 45 pm.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Năng lượng liên kết tối thiểu đại diện cho độ bền liên kết và khoảng cách r_o tại mức năng lượng tối thiểu là độ dài liên kết ⇒ Năng lượng liên kết của H₂ là 432 kJ/mol và độ dài liên kết H – H là 74 pm.

Câu 3. Cho biết năng lượng liên kết H-H là 436 kJ mol^-1. Năng lượng cần thiết (theo eV) để phá vỡ liên kết trong phân tử H₂ là (cho biết 1 eV= 1,602x10^-19J)

A. 4,36.

B. 1,60.

C. 2,36.

D. 4,52.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết trong phân tử H₂ là

$\frac{436.1000}{N_A.1,{602.10}^{-19}}=\frac{436.1000}{6,{02.10}^{23}.1,{602.10}^{-19}}=4,52eV.$

Câu 4.Cho bảng tương quan giữa độ dài liên kết và năng lượng liên kết:

	C – C	C = C	C ≡ C
Độ dài liên kết ($\stackrel{o}{A}$)	1,54	1,34	1,20
Năng lượng liên kêt (kJ/ mol)	347	614	839

Nhận xét nào sau đây là đúng?

A. Độ dài liên kết tỉ lệ thuận với năng lượng liên kết

B. Độ dài liên kết không có liên hệ với năng lượng liên kết

C. Độ dài liên kết tỉ lệ thuận với độ bền liên kết

D. Độ dài liên kết tỉ lệ nghịch với năng lượng liên kết

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Nhận xét mối tương quan giữa độ dài liên kết và năng lượng liên kết: Theo bảng số liệu ta thấy độ dài liên kết giảm dần đồng thời năng lượng liên kết tăng dần ⇒ độ dài liên kết tỉ lệ nghịch với năng lượng liên kết.

Câu 5. Cho biết năng lượng liên kết S – H (368 kJ/mol) ở điều kiện chuẩn (25^oC, 1 bar) là 736 kJ/mol. Tổng năng lượng liên kết trong H₂S là

A. 143 kJ/mol.

B. 368 kJ/mol.

C. 3680 kJ/mol.

D. 736 kJ/mol.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

H₂S: H – S – H ⇒ Tổng năng lượng liên kết trong H₂S: 2.368 = 736 kJ/mol.

Câu 6. Khi phản ứng với H₂ các phân tử như F₂, N₂ cần phải cắt đứt liên kết giữa các nguyên tử. Cho năng lượng liên kết E_{b (H – H)} = 159 kJ/mol, E_{b (N ≡ N)} = 946 kJ/mol. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. phản ứng của N₂ với H₂ sẽ xảy ra dễ hơn.

B. phản ứng của F₂ với H₂ và phản ứng N₂ với H₂ đều dễ xảy ra như nhau.

C. phản ứng của F₂ với H₂ sẽ xảy ra dễ hơn.

D. phản ứng của F₂ với H₂ và phản ứng N₂ với H₂ đều khó xảy ra như nhau.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Vì năng lượng liên kết của H – H thấp hơn N ≡ N nên liên kết H – H dễ bị phá vỡ hơn ⇒ phản ứng của F₂ với H₂ sẽ xảy ra dễ hơn.

Câu 7.Cho biết năng lượng liên kết H – I và H – Br lần lượt là 297 kJ mol⁻¹ và 364 kJ mol⁻¹. Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Khi đun nóng, HI bị phân huỷ (thành H₂ và I₂) ở nhiệt độ thấp hơn so với HBr (thành H₂ và Br₂).

B. Liên kết H − Br là bền vững hơn so với liên kết H − I

C. Khi đun nóng, HI bị phân huỷ (thành H₂ và I₂) ở nhiệt độ cao hơn so với HBr (thành H₂ và Br₂)

D. Liên kết H – I ngắn hơn liên kết H – Br.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Vì năng lượng liên kết H – I nhỏ hơn năng lượng liên kết H – Br nên HI kém bền hơn HBr. Khi đun nóng, HI bị phân huỷ (thành H₂ và I₂) ở nhiệt độ thấp hơn so với HBr (thành H₂ và Br₂)

Câu 8. Cho các phát biểu sau:

(a) Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo hệ bền vững hơn.

(b) Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo hệ có năng lượng thấp hơn.

(c) Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo lớp vỏ electron thỏa mãn quy tắc octet.

(d) Các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo hệ có năng lượng cao hơn.

(e) Các nguyên tử nguyên tố phi kim chỉ liên kết với các nguyên tử nguyên tố kim loại.

Số phát biểu không đúng là

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 1.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Bao gồm d, e.

(d) sai vì các nguyên tử liên kết với nhau theo xu hướng tạo hệ có năng lượng thấp hơn.

(e) sai vì các nguyên tử của nguyên tố phi kim có thể liên kết với các nguyên tử của nguyên tố kim loại hoặc phi kim.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Liên kết ion là gì?

• Nhiệt hình thành chuẩn là gì?

• Phản ứng oxi hóa - khử là gì?

• Phản ứng thu nhiệt, phản ứng tỏa nhiệt là gì?

• Sản phẩm khử là gì?

• Phương pháp thăng bằng electron là gì?

---