Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

MỤC LỤC
CHĐỀ 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC........2
I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN....................................................................................................................2
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI...............................................................................................4
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN.................................................................................................................13
CHĐỀ 2: LIÊN KẾT HÓA HỌC – CẤU TRÚC HÌNH HỌC CỦA PHÂN TỬ..............................16
I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN..................................................................................................................16
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI.............................................................................................18
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN.................................................................................................................24
CHĐỀ 3: CẤU TRÚC MẠNG TINH THỂ............................................................................................26
I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN..................................................................................................................26
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI.............................................................................................27
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN.................................................................................................................32
CHĐỀ 4: HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA CÁC Q TRÌNH HĨA HỌC................................................34
I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN..................................................................................................................34
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI.............................................................................................36
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN.................................................................................................................42
CHĐỀ 5: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ VÀ CÁC Q TRÌNH ĐIỆN HĨA..............................46
I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN..................................................................................................................46
II. BÀI TẬP CĨ HƯỚNG DẪN GIẢI.............................................................................................48

2.1. Phản ứng oxi hóa – khử......................................................................................48
2.2. Các q trình điện hóa........................................................................................50
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN.................................................................................................................61
CHĐỀ 6: CÂN BẰNG HÓA HỌC..........................................................................................................65
I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN..................................................................................................................65
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI.............................................................................................67
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN.................................................................................................................77
CHĐỀ 7: pH CỦA CÁC DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI.....................................................................82

I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN..................................................................................................................82
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI.............................................................................................86
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN.................................................................................................................99
CHĐỀ 8: ĐIỀU KIỆN KẾT TỦA VÀ HÒA TAN KẾT TỦA............................................................101
I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN................................................................................................................101
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI...........................................................................................102
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN...............................................................................................................116

-1-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN
HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

CHUYÊN ĐỀ 1

CHUYÊN ĐỀ 1: CẤU TẠO NGUN TỬ - BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC

I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN
1. Thành phần cấu tạo nguyên tử

Bảng 1.1. Khối lượng và điện tích của proton, nơtron và electron trong
nguyên tử
Tên

Kí hiệu


Eletron
Proton
Nơtron

e
p
n

Khối lượng nghỉ
kg
u
-31
9,1.10
5,5.10-4
-27
1,673.10
1
-27
1,675.10
1

Điện tích
-1,6.10-19C (1-)
+1,6.10-19C (1+)
0

* Trong nguyên tử: Z = số p = số e.
* Số khối hạt nhân (A): là tổng số proton (Z) và nơtron (N) có trong hạt nhân: A = Z + N
�X: la�

k�
hie�
u nguye�
n to�
ho�
a ho�
c
A
�
i �
* Kí hiệu nguyên tử: Z X v�
hie�
u nguye�
n t�
�
; A =Z +N
�Z: so�
N
* Thông thường, với 82 nguyên tố đầu của hệ thống tuần hồn (Z ≤ 82) thì 1 � �1,524
Z
2. Ngun tử khối, nguyên tử khối trung bình
- Nguyên tử khối của nguyên tử là khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị
khối lượng nguyên tử.
kh�
i l�
�
ng c�
a 1 nguy�
n t�12C
�

- Đơn vị khối lượng nguyên tử: u
1u =
�1,6.1027 kg
12
- Do các nguyên tố trong tự nhiên là hỗn hợp của nhiều đồng vị. Vì vậy nguyên tử khối của các
nguyên tố trong bảng tuần hoàn là nguyên tử khối trug bình của các đồng vị. Cơng thức tính như sau:
i (nguy�
n t�kh�
i) c�
a c�
c�
�
ng v�
aX +bY +cZ - X, Y , Z l�s�kh�
A=
100
- a, b, c l�% t�
�
ng �
ng c�
a m�
i�
�
ng v�trong t�nhi�
n
3. Giá trị của bốn số lượng tử
a. Số lượng tử chính n
Mỗi lớp electron được đặc trưng bằng một giá trị của số lượng tử chính n. Số lượng tử chính n là
những số nguyên dương:
n

Kí hiệu lớp electron

1
K

2
L

3
M

4
N

5
O

6
P

7...
Q...

b. Số lượng tử phụ l
- Mỗi lớp electron từ n = 2 trở lên lại chia ra một số phân lớp. Mỗi giái trị của l ứng với một
phân lớp. Số phân lớp của mỗi lớp đúng bằng giá trị n chỉ lớp đó.
- Giá trị của số lượng tử phụ là những số nguyên dương từ 0 đến n – 1:
l
Kí hiệu phân lớp electron


0
s

1
p

2
d

3
f

4
g

n–1
...

c. Số lượng tử từ ml (Số obitan hay AO)
- Ứng với mỗi giá trị của l có 2l + 1 giá trị của ml. Đó là những số nguyên âm và dương từ -l đến +l,
kể cả số 0. (ml =2l + 1)
Ví dụ:
-2-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

+ Khi l = 0 (AO s) chỉ có một giá trị của ml = 0.

+ Khi l = 1 (AO p) có ba giá trị của ml là -1, 0, +1.
+ Khi l = 2 (AO d) có năm giá trị của ml là -2, -1, 0, +1, +2.

d. Số lượng tử từ spin ms
- ms có hai giá trị: ms = +1/2 và ms = -1/2.
- Bốn số lượng tử n, l, ml và ms hoàn toàn xác định trạng thái của electron trong nguyên tử.
4. Obitan nguyên tử
- Mỗi AO nguyên tử được đặc trưng bằng ba giá trị của 3 số lượng tử n, l và ml. Người ta thường
biểu diễn một AO bằng một ô vuông và được gọi là ô lượng tử. Ví dụ:
+ n =1 � l =0 � m =0 �
ng v�
i AO 1s
�
l =0 � m =0 �
ng v�
i AO 2s
�
+ n =2 � �
l =1 � m =-1, 0, +1 �
ng v�
i 3 AO 2p:
�
�
l =0 � m =0 �
ng v�
i AO 3s
�
�
l =1 � m =-1, 0, +1 �
ng v�

i 3 AO 3p:
+ n =3 � �
�
l =2 � m =-2, -1, 0, +1, +2 �
ng v�
i 5 AO 3d:
�
5. Cấu hình electron nguyên tử
a. Quy luật phân bố các electron trong nguyên tử
* Nguyên lí loại trừ Pauli: Trong một nguyên tử không thể tồn tại hai electron có cùng giá trị
của 4 số lượng tử n, l, ml và ms.
* Quy tắc Kleskopxki: Sự điền các electron vào các phân lớp trong một nguyên tử ở trạng thái
cơ bản theo thứ tự tổng số n + l tăng dần. Khi hai phân lớp có cùng giá trị của n + l thì electron điền
trước tiên vào phân lớp có giá trị n nhỏ hơn.
* Quy tắc Hund: Khi nguyên tử ở trạng thái cơ bản, nếu có phân lớp chưa điền đủ số electron
tối đa, thì các electron có xu hướng phân bố đều vào các AO của phân lớp đó sao cho có số electron
độc thân với các giá trị số lượng tử từ spin ms cùng dấu là lớn nhất.
b. Cách viết cấu hình
- Xác định số electron trong nguyên tử.
- Phân bố các electron theo trật tự mức năng lượng AO tăng dần.
1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p…
- Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp electron trong một lớp.
1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p…
6. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
6.1. Cấu tạo bảng tuần hồn
- Ơ ngun tố: Số thứ tự ô nguyên tố = Z.
- Chu kỳ: Số thứ tự chu kì = số lớp electron.
- Nhóm: Số thứ tự nhóm = số electron hóa trị (electron lớp ngoài cùng + electron ở phân lớp sát
ngoài cùng chưa bảo hịa).
+ Nhóm A: thuộc các ngun tố s, p.

+ Nhóm B: thuộc các nguyên tố d, f.
6.2. Quy luật biến thiên tuần hồn tính chất của các nguyên tố
a. Bán kính nguyên tử
Sự biến đổi bán kính nguyên tử khi điện tích hạt nhân tăng:
+ Trong cùng chu kỳ: bán kính giảm.
+ Trong cùng nhóm A: bán kính tăng.
b. Năng lượng ion hóa
-3-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

- Năng lượng ion hóa thứ nhất (I 1) của nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần để tách electron thứ
nhất ra khỏi nguyên tử ở trạng thái cơ bản.
- Sự biến đổi năng lượng ion hóa thứ nhất của các nguyên tố nhóm A: Khi điện tích hạt nhân tăng:
+ Trong cùng chu kỳ năng lượng ion hóa tăng.
+ Trong cùng nhóm, năng lượng ion hóa giảm.
c. Độ âm điện
- Độ âm điện của một nguyên tử là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử
đó khi tạo thành liên kết hóa học.
- Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân:
+ Trong cùng chu kỳ, độ âm điện tăng.
+ Trong cùng nhóm, độ âm điện giảm.
d. Tính kim loại, tính phi kim
- Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ mất electron để trở thành
ion dương. Nguyên tử càng dễ mất electron thì tính kim loại của nguyên tố càng mạnh.
- Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ thu electron để trở thành
ion âm. Ngun tử càng dễ thu electron thì tính phi kim của nguyên tố càng mạnh.

- Quy luật biến đổi tính kim loại, tính phi kim
+ Trong cùng chu kỳ, khi điện tích hạt nhân tăng: Tính kim loại giảm, tính phi kim tăng dần.
+ Trong cùng nhóm A, khi điện tích hạt nhân tăng: Tính kim loại tăng, tính phi kim giảm dần.
II. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2014): Cho X, Y, R, A, B là 5 nguyên tố liên tiếp trong bảng hệ
thống tuần hồn có số đơn vị điện tích hạt nhân tăng dần và tổng số đơn vị điện tích hạt nhân bằng 90.
a) Xác định 5 nguyên tố trên.
b) So sánh bán kính của các ion: X2-, Y-, A+, B2+. Giải thích ngắn gọn.
Giải:
a) Vì X, Y, R, A, B là 5 nguyên tố liên tiếp trong bảng hệ thống tuần hồn có số đơn vị điện tích hạt
nhân tăng dần nên ta có: ZY = ZX + 1; ZR = ZX + 2; ZA = ZX + 3; ZB = ZX + 4
Theo bài ra ta có: ZX + ZY + ZR + ZA + ZB = 90
� ZX + (ZX +1) + (ZX + 2) + (ZX + 3) + (ZX + 4) = 90 � ZX = 16
� X là S. Vậy 5 nguyên tố X, Y, R, A, B lần lượt là: S, Cl, Ar, K, Ca.
b) Các ion: X2-, Y-, A+, B2+ đều có cấu hình electron: 1s22s22p63s23p6, nên khi số đơn vị điện tích hạt
nhân tăng thì bán kính giảm. Vậy bán kính của các ion giảm dần theo thứ tự: X2- > Y- > A+ > B2+.
Câu 2 (HSG NGHỆ AN lớp 11 - 2016): Ngun tử X có cấu hình electron lớp ngồi cùng là 3s x,
ngun tử Y có cấu hình electron lớp ngồi cùng là 4s 24py. Tổng số electron lớp ngoài cùng của 2
nguyên tử bằng 9. Viết cấu hình electron của nguyên tử X, Y. Từ đó, xác định vị trí của X, Y trong
bảng HTTH.
Giải:
�
Theo giả thiết: x + 2 + y = 9
x + y =7
Trường hợp 1: x = 1 � y = 6
CHe của X: 1s22s22p63s1 � X: thuộc chu kỳ 3, nhóm IA.
CHe của Y: 1s22s22p63s23p63d104s24p6 � Y: thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIIA
Trường hợp 2: x = 2 � y = 5
CHe của X: 1s22s22p63s2 � X: thuộc chu kỳ 3, nhóm IIA.
CHe của Y: 1s22s22p63s23p63d104s24p5 � Y: thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIA

Câu 3 (HSG HẢI PHỊNG lớp 11 - 2016): Chất X tạo ra từ 3 nguyên tố A, B, C có cơng thức phân tử là
ABC. Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X là 82, trong đó số hạt mạng điện nhiều hơn số hạt không mạng
điện là 22. Hiệu số khối giữa B và C gấp 10 lần số khối của A. Tổng số khối của B và C gấp 27 lần số khối
của A. Xác định công thức phân tử của X.
-4-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

Giải:
Gọi số proton, notron của A, B, C lần lượt là ZA, ZB, ZC, NA,NB, NC.
Theo dữ kiện đề bài ta có hệ 4 phương trình sau:
2(ZA + ZB + ZC) + (NA + NB + NC) = 82
2(ZA + ZB + ZC) - (NA + NB + NC) = 22
(ZB + NB) - (ZC + NC) = 10(ZA + NA)
(ZB + NB) + (ZC + NC) = 27(ZA + NA)
Giải hệ phương trình trên ta được: ZA + NA = 2; ZB + NB = 37; ZC + NC = 17.
Vậy: A là H, B là Cl, C là O. Công thức của X là HClO
Câu 4 (HSG THANH HÓA lớp 12 - 2015):
1. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron trên các phân lớp s bằng 7. Viết cấu
hình electron nguyên tử nguyên tố R ở trạng thái cơ bản và xác định nguyên tố R.
2. Hợp chất X được tạo thành từ 10 nguyên tử của 4 nguyên tố hóa học (ba nguyên tố thuộc cùng chu
kỳ). Biết trong X:
- Tổng số hạt mang điện bằng 84.
- Tổng số hạt proton của nguyên tử nguyên tố có số hiệu lớn nhất nhiều hơn tổng số hạt proton của
các nguyên tử nguyên tố còn lại là 6 hạt.
- Số nguyên tử của nguyên tố có số hiệu nhỏ nhất bằng tổng số nguyên tử của các nguyên tố còn lại.
Xác định công thức hợp chất X.

Giải:
1. Trong vỏ nguyên tử của nguyên tố R, electron phân bố vào các phân lớp s theo thứ tự là: 1s 2; 2s2;
3s2; 4s1 � Các cấu hình electron thỏa mãn là:
1s22s22p63s23p64s1 � Z = 19, R là K (Kali)
1s22s22p63s23p63d54s1 � Z = 24, R là Cr (Crom)
1s22s22p63s23p63d104s1 � Z = 29, R là Cu (đồng)
2. Gọi công thức của X: AaBbCcDd
Theo bài ra ta có:
aZA + bZB + cZC + dZD = 42
(I)
a + b + c + d = 10
(II)
Giả sử: ZA < ZB < ZC < ZD � a = b + c + d
(III)
Lại có: dZD = aZA + bZB + cZC + 6
(IV)
Từ (II), (III) � a = 5; từ (I), (IV) � dZD = 24 � 5ZA + bZB + cZC = 18
� ZA < (18/7) = 2,57 � ZA = 1 (H); ZA = 2 (He: loại)
Vì A là hiđro ở chu kì 1 � B, C, D thuộc chu kì 2 � b = c = 1 và ZB + ZC = 13
Mà dZD = 24 � d = 3 và ZD = 8 (O) � ZB = 6 (cacbon); ZC = 7 (N)
Công thức của X: H5CNO3 hay NH4HCO3.
Câu 5 (HSG THANH HÓA lớp 12 (dự bị) - 2015): Hợp chất Z được tạo bởi 2 ngun tố M, R có
cơng thức MaRb trong đó R chiếm 6,667% khối lượng. Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4, trong
hạt nhân nguyên tử R có n’ = p’(n, p, n’, p’ là số nơtron và proton tương ứng của M và R). Biết rằng
tổng số hạt proton trong phân tử Z bằng 84 và a + b = 4. Tìm cơng thức phân tử của Z.
Giải:
Số khối của nguyên tử M: p + n = 2p + 4; số khối của nguyên tử R: p’ + n’ = 2p’
2p ' b
6, 667 1
p'b

1


�

% khối lượng R trong MaRb =
(1)
a(2p  4)  2p ' b
100
15
ap  p ' b  2a 15

Tổng số hạt proton trong MaRb = ap + bp’ = 84 (2); a + b = 4
p'b
1
� 15p’b = 84 +2a

(1), (2) �
84  2a 15
-5-

(3)

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

(2) � p’b = 84 – ap � p = (1176 - 2a)/15a; (3) �1 a
a = 3  b = 1  p’ = 6: cacbon. Vậy CTPT Z là Fe3C.


3 . Vậy a = 3, p = 26 (Fe) phù hợp.

Câu 6 (HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ lớp 10 - 2015): Hợp chất A
được tạo ra từ 4 nguyên tử của 2 nguyên tố X và Y. Tổng số hạt mang điện trong hạt nhân của các
nguyên tử trong một phân tử A là 18. Nguyên tử của nguyên tố Y có 4 electron ở phân lớp p. Xác định
cơng thức phân tử của A.
Giải:
Đặt công thức phân tử chất A: XaYb. Ta có: a.PX + b.PY = 18; a + b = 4
Y có 4 electron ở phân lớp p nên: Y thuộc chu kì 2 � Y: 1s22s22p4 � Y là oxi (PY = 8) � b �2
+ b = 1; a = 3; PX = 3,33 (loại)
+ b = 2; a = 2; PX = 1 (H)
Khi đó nghiệm phù hợp: a = b = 2, PX = 1 (Hiđro). Vậy, A là H2O2.

Câu 7 (HSG HẢI DƯƠNG lớp 10 - 2019): Phân tử M được tạo nên bởi ion X3+ và Y2-. Trong phân tử
M có tổng số hạt p, n, e là 224 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 72
hạt. Tổng số hạt p, n, e trong ion X 3+ ít hơn trong ion Y2- là 13 hạt. Số khối của nguyên tử Y lớn hơn số
khối của nguyên tử X là 5 đơn vị. Xác định số hạt p, n, e của nguyên tử X, Y và công thức phân tử của
M.
Giải:
Gọi ZX, ZY tương ứng là số proton của X, Y; NX, NY tương ứng là số nơtron của X, Y. Phân tử M được
tạo nên bởi ion X3+ và ion Y2- do đó M có cơng thức phân tử là: X2Y3.
- Tổng số hạt p, n, e trong phân tử M là:
2(2ZX + NX) + 3(2ZY + NY) = 224
(1)
- Trong phân tử M, hiệu số hạt mang điện và số hạt không mang điện là:
(4ZX + 6ZY) – (2NX + 3NY) = 72
(2)
3+
2- Hiệu số hạt p, n, e trong ion X và ion Y :

(2ZY + NY + 2) – (2ZX + NX – 3) = 13
(3)
- Hiệu số khối trong nguyên tử X và Y là:
(ZY + NY) – (ZX + NX) = 5
(4)
Lấy (1) + (2) ta được: 2ZX + 3ZY = 74
(5)
Lấy (3) – (4) ta được: ZY - ZX = 3
(6)
�
Giải hệ (5) và (6) được ZX = 13; ZY = 16
NX = 14; NY = 16
Vậy X là Al (e = p =13; n =14) và Y là S (e = p = n = 16). Công thức phân tử của M: Al2S3.
Câu 8 (HSG VĨNH PHÚC lớp 10 - 2018):
1. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số
hạt không mang điện. Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p. Nguyên tử nguyên tố Z có 3 lớp
electron và 1 electron độc thân. Viết cấu hình electron nguyên tử của X, Y, Z và xác định vị trí của
chúng trong bảng hệ thống tuần hoàn.
2. Tổng số các hạt cơ bản trong ion Mn+ có là 80. Trong hạt nhân của M, số hạt không mang điện nhiều
hơn số hạt mang điện là 4. Xác định tên nguyên tố M và viết cấu hình electron của Mn+.
Giải:
1. Theo bài ra ta có: 2ZX + NX = 60 (1); ZX = NX (2). Từ (1) và (2) � ZX = NX = 20 � X là canxi (Ca),
cấu hình electron của 20Ca: [Ar] 4s2; Vị trí của X: chu kỳ 4; nhóm IIA.
* Cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s23p5 � Y là Cl; Vị trí của Y: chu kỳ 3; nhóm VIIA.
* Theo giả thiết thì Z chính là nhơm, cấu hình electron của 13Al: [Ne] 2p63s1; Vị trí của Z: chu kỳ 3;
nhóm IIIA.

-6-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim



Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

2. Theo bài ra ta có: 2ZM + NM – n = 80 (1); NM – ZM = 4 (2). Thay (2) vào (1) ta được: 3Z M – n = 76.
Do 1 ≤ n ≤ 3 � 77 ≤ 3ZM ≤ 79 � 25,67 ≤ ZM ≤ 26,33 � ZM = 26; n = 2 � M là sắt (Fe). Cấu hình
electron của Mn+ (Fe2+): [Ar] 3d6 hoặc 1s22s22p63s23p63d6.
Câu 9 (HSG TRƯỜNG LƯƠNG TÀI - BẮC NINH lớp 10 - 2017): Nguyên tố Bo (B) trong tự
nhiên gồm có hai đồng vị gồm 10B và 11B. Biết nguyên tử khối trung bình của B là 10,81.
a) Xác định % số nguyên tử của mỗi đồng vị trong tự nhiên.
b) Axit boric (H3BO3) được sử dụng làm thuốc sát trùng (thuốc nhỏ mắt, bôi da). Xác định % khối
lượng của đồng vị 11B có trong axit boric (biết M H3BO3 = 61,83 gam/mol).
Giải:
10

11

a) PP đường chéo: % B là 19%; % B là 81%.
b) Giả sử có 1 mol H3BO3, M = 61,83 gam/mol � nB =1; n11B =0,81 mol .
Vậy %11B trong axit H3BO3 là:

0,81*11
*100 = 14,41%
61,83

Câu 10 (HSG HẢI DƯƠNG lớp 10 - 2018): Trong tự nhiên, nguyên tố Clo có 2 đồng vị là 35Cl và
37
Cl. Nguyên tử khối trung bình của Clo là 35,5. Trong hợp chất HClO x, nguyên tử đồng vị 35Cl chiếm
26,12% về khối lượng. Xác định công thức phân tử của hợp chất HClOx (cho H = 1; O = 16)
Giải:

35
37
- PP đường chéo: % Cl = 75%; % Cl = 25%
- Chọn số mol của HClOx = 1 mol � nCl =1; n35 Cl =0,75 mol . Theo bài ta có:
%m35Cl =

0,75*35
= 0,2612 � x = 4. CTPT hợp chất là: HClO4.
1*(1 + 35,5 + 16x)

Câu 11 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2014): Hợp chất X có cơng thức AxB2 (A là kim loại B là phi kim).
Biết trong nguyên tử B có số nơtron nhiều hơn proton là 10, trong nguyên tử A số electron bằng số
nơtron, trong 1 phân tử AxB2 có tổng số proton bằng 82, phần trăm khối lượng của B trong X bằng
86,957%. Xác định A,B.
Giải:
MX = 82*2 + 10*2 = 184.
2*MB/184 = 86,957%  MB = 80  B là Br gọi X là AxBr2
MA*x+ 160 = 184  MA*x = 24  x = 1, MA = 24  A là Mg.
Câu 12 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2016): Cho rằng Sb có 2 đồng vị 121Sb và 123 Sb, khối lượng nguyên
tử trung bình của Sb là 121,75. Hãy tính thành phần trăm về khối lượng của 121 Sb trong Sb2O3 (Cho
biết MO = 16).
Giải:
121
123
Xét 2 mol Sb gọi số mol Sb và Sb lần lượt là a và b ta có:
a +b =2
a =1,25
�
�
1,25*121

� �
� %m121Sb =
*100 - 51,89%
�
121a +123b =2*121,7
b =0,75
121,75*2 +16*3
�
�
Câu 13 (30/04/2015 lớp 10 – Đề chính thức): Một hợp chất A tạo thành từ các ion X+ và Y2-. Trong
ion X+ có 5 hạt nhân của hai nguyên tố và có 10 eletron. Trong ion Y 2- có 4 hạt nhân thuộc hai nguyên
tố trong cùng một chu kỳ và đứng cách nhau một ô trong bảng tuần hoàn. Tổng số eletron trong Y 2- là
32. Hãy xác định các nguyên tố trong hợp chất A và lập cơng thức hóa học của A.
Giải:
+
+
- Xác định X : X có 10 electron  nên tổng proton trong 5 hạt nhân là 11 � Z =2,2 . Vậy có 1
nguyên tử là H. Gọi nguyên tử thứ hai trong X+ là R, công thức X+ có thể là:
+ RH4+: ZR + 4 =11  ZR = 7 (N); X+: NH4+ (nhận)
-7-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

+ R2H3+: 2ZR + 3 =11  ZR = 4 loại;
+ R3H2+: 3ZR + 2 =11  ZR = 3 loại
- Xác định Y2-: Y2- có 32 eletron nên tổng số hạt proton trong 4 nguyên tử là 30 � Z =7,5  2
nguyên tử trong Y2- đều thuộc cùng chu kỳ 2. Gọi 2 nguyên tử là A, B: Z B= ZA + 2. Công thức Y2- có

thể là:
+ AB32-: ZA + 3ZB = 30; ZB = ZA + 2  ZA = 6 (C); ZB = 8 (O)
+ A2B22-: 2ZA + 2ZB = 30; ZB = ZA + 2  ZA = 6,5; ZB = 8,5 loại
+ A3B2-: 3ZA+ ZB = 30; ZB = ZA + 2  ZA = 7; ZB = 9 loại
Hợp chất A có cơng thức (NH4)2CO3.
Câu 14 (30/04/2006 lớp 10 – Chuyên Lê Quý Đôn Quảng Trị): X, Y là hai phi kim. Trong nguyên tử
X, Y có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện lần lượt là 14 và 16. Hợp chất A có cơng
thức XYn, có đặc điểm:
+ X chiếm 15,0486% về khối lượng.
+ Tổng số proton là 100.
+ Tổng số nơtron là 106.
Xác định số khối và tên nguyên tố X, Y. Cho biết bộ bốn số lượng tử của e cuối cùng trên X, Y.
Giải:
Gọi PX, NX lần lượt là số proton và nơtron của X; PY, NY lần lượt là số proton và nơtron của Y
Ta có: PX + nPY = 100
(1)
NX + nNY = 106
(2)
Từ (1) và (2): (PX + NX) + n(PY + NY) = 206  AX + nAY = 206
(3)
Mặt khác: AX/(AX + nAY) = 15,0486/100
(4)
Từ (3), (4): AX = PX + NX = 31
(5)
Trong X có: 2PX - NX = 14
(6)
2
2
Từ (5), (6): PX = 15; NX = 16  AX = 31  X là photpho 15P có cấu hình e là: 1s 2s 2p63s23p3 nên e
cuối cùng có bộ bốn số lượng tử là: n = 3, l = 1, m = +1, s = +1/2

Thay PX = 15; NX = 16 vào (1), (2) ta có nPY = 85; nNY = 90 nên: 18PY – 17NY = 0 (7)
Mặt khác trong Y có: 2PY – NY = 16
(8)
Từ (7), (8): PY = 17; NY = 18  AY = 35 và n = 5.
Vậy: Y là Clo 17Cl có cấu hình e là 1s2 2s22p63s23p5, nên e cuối cùng có bộ bốn số lượng tử là:
n = 3; l = 1; m = 0, s = -1/2

Câu 15 (30/04/2006 lớp 10 – Chuyên Tiền Giang): Hợp chất A tạo bởi 2 ion M 2+ và XOm . Tổng số

hạt electron trong A là 91. trong ion XOm có 32 electron. Biết trong M có số nơtron nhiều hơn số

proton là 6 hạt. X thuộc chu kỳ 2 và có số nơtron bằng số proton. Xác định công thức phân tử của A.
Giải:
A: M(XOm)2
ZM + 2ZX + 16m = 91
(1)
ZX + 8m = 31
(2)
Từ (1) và (2)  ZM = 29. Mà NM = 29 + 6 = 35  AM = 29 + 35 = 64. Vậy M là Cu
Do X  Chu kỳ 2: 3  ZX  10
(3)
Từ (2) và (3)  3  31 – 8m  10  2  m  3  m = 3  ZX = 7 = NX  AX = 7 + 7 = 14  X là N
Vậy CTPT A: Cu(NO3)2
Câu 16 (30/04/2006 lớp 10 – Nguyễn Thượng Hiền): Hợp chất A có cơng thức là MX x trong đó M
chiếm 46,67% về khối lượng. M là một kim loại, X là phi kim ở chu kì 3. Trong hạt nhân của M có N
– Z = 4 và của X có N’ = Z’. Tổng số proton trong MXx là 58. Xác định công thức phân tử của A.
Giải:
-8-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim



Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

M = Z + N = N – 4 + N = 2N – 4
Khối lượng nhóm xX = x(Z’ + N’) = 2Z’x. %X = 100% - 46,67% = 53,33%.
2 N  4 46,67

0,875
(1)
2Z ' x
53,33
Z + xZ’ = 58  xZ’ = 58 – Z = 58 – (N – 4) = 62 – N
(2)
2N  4
0,875  N = 30; Z = 30 – 4 = 26. M là Fe
Thế (2) vào (1):
2(62  N )
(2)  Z’ = 62  30  32  x = 2 ; Z’ = 16 phù hợp (X là phi kim ở chu kì 3). X là S.
x
x
CTPT của A: FeS2
Câu 17 (HSG THANH HÓA lớp 11 - 2019):
1. Hai nguyên tố X, Y đều thuộc nhóm A trong bảng tuần hồn. Ngun tử X có tổng số electron ở các
phân lớp p là 11, nguyên tử Y có 4 lớp electron và có 2 electron ở lớp ngồi cùng. Viết cấu hình
electron ngun tử và xác định các nguyên tố X, Y.
2. X, Y là 2 nguyên tố thuộc cùng một nhóm A ở 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hồn. Ngun tử X
có 6e lớp ngồi cùng. Hợp chất của X với hiđro có %mH = 11,1%. Xác định 2 nguyên tố X, Y.
Giải:
1.

Cấu hình e của X: 1s22s22p63s23p5 (Cl)
Cấu hình e của Y: 1s22s22p63s23p64s2 (Ca)
2. X thuộc nhóm A và có 6e ở lớp ngoài cùng � Hợp chất của X với H có dạng XH2
2
%m H =
×100 = 11,1 � X = 16 � X là O
2+X
Y thuộc nhóm VIA và liên tiếp với X trong 1 chu kì � Y là S
Câu 18 (HSG HÀ TĨNH lớp 11 - 2018): Nguyên tử phi kim X, ở trạng thái cơ bản, có số electron ở
phân lớp p của lớp ngoài cùng bằng số lớp electron của nguyên tử. Hãy xác định nguyên tố X và viết
công thức phân tử hợp chất của X(có số oxi hóa nhỏ nhất) với hiđro.
Giải:

Các nguyên tố X thỏa mãn gồm:
C (2p2): CH4

P (3p3): PH3

Se (4p4): SeH2

I (5p5): HI.

Câu 19 (HSG TRƯỜNG LƯƠNG TÀI - BẮC NINH lớp 10 - 2017): Tổng số hạt proton, nơtron,
electron trong hai nguyên tử kim loại A và B là 118 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt
không mang điện là 34 hạt. Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn nguyên tử A là 28 hạt. Xác
định tên của hai kim loại A, B.
Giải:
Gọi số hạt p, n trong hai nguyên tử A, B lần lượt là p1, n1 và p2, n2. Theo bài ra ta có:
(2p1 + n1) + (2p2 + n2) = 118
(1)

(2p1 + 2p2) – (n1 + n2) = 34
(2)
2p2 – 2p1 = 34
(3)
- Từ (1), (2), (3) suy ra: p1 = 12; p2 = 26. Vậy A là Mg; B là Fe
Câu 20 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2017): Ion X- có cấu hình electron lớp ngồi cùng là 4s24p6.
a) Hãy viết cấu hình electron của X, xác định số electron độc thân trong một nguyên tử X.
b) Dựa vào cấu hình electron hãy xác định vị trí của X trong bảng HTTH, giải thích?
Giải:

-9-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

a) Ngun tử X có ít hơn ion X - 1 electron nên X có cấu hình electron: 1s 22s22p63s23p63d104s24p5.
Trong nguyên tử X có 1 electron độc thân.
b) X thuộc chu kỳ 4 vì có 4 lớp electron, X thuộc nhóm 7A vì nó là ngun tố p và có 7 electron ở lớp
ngồi cùng.
Câu 21 (30/04/2017 lớp 10 – Hiệp Đức):
1. Cho nguyên tử của nguyên tố X, ở trạng thái cơ bản có 17 electron thuộc các phân lớp p. X có hai
đồng vị hơn kém nhau hai nơtron. Trong đồng vị số khối lớn, số hạt không mang điện bằng 23/35 lần
hạt mang điện.
a) Viết cấu hình electron của X, suy ra vị trí của X trong bảng tuần hoàn.
b) Xác định thành phần cấu tạo của hai đồng vị và thành phần % theo số nguyên tử của mỗi đồng
vị, biết nguyên tử khối (NTK) trung bình của X bằng 79,91. Coi NTK có giá trị bằng số khối.
2. Nguyên tử của nguyên tố phi kim A có bốn số lượng tử electron cuối cùng thỏa mãn m l + l = 0 và n
+ ms = 1,5. Xác định tên của A.

Giải:
1.
a) Vì X có 17 electron thuộc phân lớp p
 cấu hình electron phân lớp p của X là: 2p63p64p5
 cấu hình electron đầy đủ: 1s22s22p63s23p63d104s24p5.
 Vị trí của X trong bảng tuần hồn: ơ số 35, chu kì 4, nhóm VIIA.
b) Trong đồng vị số khối lớn số hạt mang điện là 35.2 = 70 hạt
 số nơtron (hạt không mang điện) là (23/35)*70 = 46 hạt.
 số nơtron trong đồng vị số khối nhỏ là 44 hạt.
Vậy thành phần cấu tạo các đồng vị của X là:
Đồng vị số khối nhỏ: 35 electron, 35 proton, 44 nơtron  A = 79.
Đồng vị số khối lớn: 35 electron, 35 proton, 46 nơtron  A = 81.
Thành phần %: Gọi thành phần % theo số nguyên tử đồng vị nhỏ là x%  thành phần % theo số
nguyên tử đồng vị lớn là (100 – x)%.
79*x +81*(100 - x)
ޮ
=79,91
54,5%
100
2. Theo đề: ml + l = 0 và n + ms = 1,5
* Trường hợp 1: ms = +1/2  n = 1  l = 0; ml = 0  1s1  A là hiđro
* Trường hợp 2: ms = -1/2  n = 2  l = 1; ml = -1  2p4  A là oxi
* Trường hợp 3: ms = -1/2  n = 2  l = 0; ml = 0  2s2  A là beri(loại)
Vậy A là hiđro hoặc oxi.
Câu 22 (30/04/2017 lớp 10 – Nông Sơn): Trong phân tử MX2 có tổng số hạt p, n, e bằng 164 hạt, trong
đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 52 hạt. Số khối của nguyên tử M lớn hơn số
khối của nguyên tử X là 5. Tổng số hạt p,n,e trong nguyên tử M lớn hơn trong nguyên tử X là 8 hạt.
a) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hồn.
b) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-.
Giải:

Gọi số p và n trong M và X lần lượt là Z, N, Z’, N’ ta có hệ 4 phương trình:
(2Z + N) + 2(2Z’ + N’) = 164
(2Z + 4Z’) – (N + 2N’) = 52
(Z + N) – (Z’ + N’) = 5
(2Z + N) – (2Z’ + N’) = 8
-10-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

Giải hệ phương trình được Z = 20, Z’ = 17
a) Cấu hình electron và vị trí:
Z = 20: 1s22s22p63s23p64s2 � M thuộc ô số 20, chu kỳ 4, nhóm IIA trong BTH.
Z’ = 17: 1s22s22p63s23p5 � X thuộc ơ số 17, chu kỳ 3, nhóm VIIA trong BTH.
b) Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: R Ca 2   R Cl  R Ca
- Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị điện tích hạt
nhân của ngun tử đó.
- Bán kính ion Ca2+ nhỏ hơn Cl- do có cùng số lớp electron (n = 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca 2+
(Z = 20) lớn hơn Cl- (Z = 17). Bán kính nguyên tử Ca lớn nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4).
Câu 23 (30/04/2017 lớp 10 – Cao Bá Quát Quảng Nam):
1. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử của nguyên tố X có 3 lớp electron và 2 electron độc thân.
a) Viết cấu hình electron của nguyên tử X?
b) Cho biết bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng trong nguyên tử X?
2. Hợp chất A2B có tổng hạt proton là 23. Hãy xác định cơng thức hóa học của A 2B. Biết rằng 2
nguyên tố A, B thuộc cùng một chu kỳ và 2 nhóm A liên tiếp?
Giải:
1.
a) Nguyên tử của nguyên tố X có 3 lớp e và 2 e độc thân nên cấu hình electron của ngun tử X có thể

có là:
[Ne]3s23p2 (1)
[Ne]3s23p4
(2)
b) Bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng là:
(1): n = 3; l = 1; ml = 0; ms = +1/2
(2): n = 3; l =1; ml = -1; ms = -1/2
2. Ta có: 2ZA + ZB = 23 (1)  Z = 23/3 = 7,67  2 nguyên tố ở chu kỳ nhỏ.
* TH1: ZA > ZB; 2 nguyên tố A, B ở cùng một chu kỳ và thuộc 2 nhóm A liên tiếp  ZA = ZB + 1 (2).
Từ (1) và (2) ta được: ZA = 8, ZB = 7. Vậy CTHH của A2B là NO2.
* TH2: ZA < ZB  ZB = ZA + 1 (3). Từ (1) và (3) ta được: ZA = 7,3; ZB = 8,4 loại
Câu 24 (30/04/2017 lớp 10 – Nguyễn Trãi Quảng Nam): Một hợp chất B vô cơ được tạo nên từ
cation M3+ và anion X-. Tổng số hạt (p, n, e) trong hợp chất B là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều
hơn số hạt khơng mang điện là 60. Số khối của nguyên tử X lớn hơn số khối của nguyên tử M là 8.
Tổng số hạt trong anion X- nhiều hơn tổng số hạt trong cation M3+ là 16.
a) Viết cấu hình electron cation M3+ và anion X-.
b) Xác định vị trí của M, X trong bảng tuần hồn. Xác định cơng thức hợp chất B.
c) Cho biết bộ bốn số lượng tử của electron cuối cùng trong nguyên tử M và nguyên tử X.
Giải:
a) Theo đề tính được ZM =13 ; ZX = 17. M là Al, X là Cl.
Cấu hình e của M3+: 1s22s22p6
Cấu hình e của Cl-: 1s22s22p63s23p6
b) Vị trí của Al: chu kì 3, nhóm IIIA, ơ số 13. Vị trí của Cl: chu kì 3, nhóm VIIA, ơ số 17. Công thức
B: AlCl3.
c)
Bộ 4 số lượng tử của Al: n = 3, l = 1, ml = -1, ms = +1/2;
Bộ 4 số lượng tử của Cl: n = 3, l = 1, ml = 0, ms = -1/2.
Câu 25 (30/04/2011 lớp 10 – Lê Q Đơn Bình Định): Hợp chất A được tạo thành từ các ion đều có
cấu hình electron lớp ngồi cùng là 3s 23p6. Trong một phân tử A có tổng số hạt bằng 164. Biết rằng A


-11-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

tác dụng được với một nguyên tố đơn chất đã có trong thành phần của A theo tỉ lệ 1: 1 tạo thành chất
B. Xác định công thức phân tử của A và viết công thức Lewis của A và B.
Giải:
2
2
6
Cấu hình electron đầy đủ của các ion: 1s 2s 2p 3s23p6 mỗi ion có 18e. Giả sử một phân tử A có x ion,
vì phân tử trung hòa điện nên: ∑p = ∑e = 18x.
Gọi Z, N lần lượt là số proton và số notron có trong một phân tử A, ta có:
∑p +∑e + ∑n = 164 � 36x + N = 164 � N = 164 – 36x
Mặt khác: Z  N  1,5Z � 18x  164 – 36x 1,5*18x � x = 3. Do đó Z = 54; N = 56
Trường hợp 1: A gồm 2 ion M+ và 1 ion X2- � CTPT của A là: M2X. Ta có: ZX = (54/3) - 2 = 16 �
X là S và ZM = (54/3) + 1 = 19 � M là K. Vậy CTPT của A là K2S.
Trường hợp 2: A gồm 1 ion M2+ và 2 ion X- tức công thức A là: MX 2. Ta có: ZX = (54/3) - 1 = 17 �
X là Cl và ZM = (54/3) + 2 = 20 � M là Ca. Vậy CTPT của A là CaCl2.
Vì A tác dụng được với một nguyên tố có trong A nên A là K2S và B là K2S2.
..

..

..

..


..

..

CTPT và công thức Lewis của A và B lần lượt là: K-S-K; K+[ :S: ]2-K+ và K-S-S-K; K+[ :S: S: ]2-K+
Câu 26 (30/04/2017 lớp 10 – Sào Nam): Nguyên tử của nguyên tố X, Y, Z có

electron cuối cùng ứng với bộ bốn số lượng tử sau:
Nguyên tố
X
Y
Z

n
3
2
2

l
1
1
1

ml
-1
+1
-1

ms

-1/2
+1/2
-1/2

a) Xác định X, Y, Z.
b) So sánh năng lượng ion hóa thứ nhất I1 của X, Y, Z. Giải thích ?
c) Tại sao phân tử YZ2 có thể kết hợp với nhau cịn XZ2 thì khơng?
Giải:
a) Xác định cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng:
X: 3p4 � X là S
Y: 2p3 � Y là N
Z: 2p4 � Z là O
b)
- Năng lượng ion hóa thứ nhất của O > S vì trong cùng 1 nhóm từ O đến S năng lượng ion hóa thứ nhất
giảm dần.
- Oxi và nitơ cùng chu kì, cấu hình electron phân lớp ngồi cùng của N là 2p 3 trạng thái bán bão hòa
bền hơn O: 2p4. Mặt khác do lực đẩy giữa các cặp electron trong 1 obitan của oxi làm cho electron ở
đây dễ bị tách ra khỏi nguyên tử hơn nitơ. Vậy nên I1: N > O > S.
c) Hai phân tử NO2 có thể kết hợp với nhau thành phân tử N2O4 cịn SO2 thì khơng vì:
+ Ở SO2 thì S có đủ 8 electron lớp ngồi cùng.
+ Ở NO2 thì N chỉ có 7 electron lớp ngồi cùng, dễ dàng kết hợp với phân tử khác tạo ra N2O4.
Câu 27 (30/04/2017 lớp 10 – Sào Nam): Một hợp chất (A) được cấu tạo từ cation M 2 và anion X  .
Trong phân tử MX2 có tổng số proton, nơtron, electron là 186 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn
số hạt không mang điện là 54 hạt. Số khối của M 2+ lớn hơn số khối của X  là 21. Tổng số hạt trong
cation M2+ nhiều hơn tổng số hạt trong anion X  là 27.
a) Xác định số proton, nơtron và tên nguyên tố của M và X.
b) Viết cấu hình electron của M, X, M 2 , X  .
c) Xác định vị trí của M và X trong bảng tuần hồn.
Giải:
a)

-12-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

- 2zM +nM +4zX +2nX =186 � 2zM +4zX +nM +2nX =186

(1)

- 2zM +4zX - nM - 2nX =54

(2)

- zM +nM - zX - nX =21 � zM - zX +nM - nX =21

(3)

- 2zM +nM - 2 - (2zX +nX +1) =27 � 2zM - 2zX +nM - nX =30 (4)
Giải hệ (1) – (4): � zM =26; zX =17 � M là Fe; X là Cl.
b)
Fe (Z=26): 1s22s22p63s23p63d64s2 � Fe2+ (Z=26): 1s22s22p63s23p63d6
Cl (Z=17): 1s22s22p63s23p5 � Cl- (Z=17): 1s22s22p63s23p6
c) Fe: Chu kỳ 4 nhóm VIIIB; Cl: chu kỳ 3 nhóm VIIA
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 28 (30/04/2015 lớp 10 – Nguyễn Tất Thành KonTum): Hợp chất XY3 và KYO3 được dùng rộng
rãi trong các túi khí bảo hiểm được lắp đặt trong ô tô. Tổng số hạt p, n và e trong XY 3 là 97, trong đó
số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khơng mang điện là 31. Phân tử khối của XY 3 nhỏ hơn phân tử khối


của KYO3 là 36. Tổng số hạt mang điện trong nguyên tử X bằng tổng số electron trong anion Y3 . Cho

số khối của K bằng 39, của O bằng 16.
a) Xác định tên nguyên tố và số khối của X, Y.
b) Các phản ứng trong túi khí bảo hiểm xảy ra theo sơ đồ sau:
1) XY3 � X + Y2
2) X + KYO3 � X2O + K2O + Y2
3) X2O + K2O + SiO2 � “thủy tinh”
Hãy tính khối lượng XY3 tối thiểu cần để tạo ra khí Y2 nạp đầy túi khí an tồn có thể tích 17 lít ở 25 0C,
áp suất 1,25 atm.
Câu 29 (30/04/2015 lớp 10 – Lý Tự Trọng Cần Thơ): Hợp chất M tạo bởi anion Y  và cation Z+. Tỉ
lệ khối lượng giữa Y  và Z+ là 31: 9. E là nguyên tố có trong Y  và Z+, tổng số ba loại hạt trong E là
21, tỉ lệ giữa các hạt không mang điện và mang điện trong nguyên tử E là 1: 2. Biết in Y  do 4 nguyên
tử của 2 nguyên tố tạo nên, trong đó có một nguyên tố chiếm 77,42% về khối lượng. Trong ion Z + có 5
nguyên tử của 2 nguyên tố tạo nên. Xác định công thức phân tử của M.
Câu 30 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Quý Đôn Ninh Thuận): Nguyên tố R ở chu kỳ 4 trong bảng tuần
hồn các ngun tố hóa học. Trong một ion phổ biến sinh ra từ nguyên tử R có đặc điểm sau:
- Số e trên phân lớp p gấp đôi số e trên phân lớp s.
- Số e của lớp ngoài cùng hơn số e trên phân lớp p là 2.
a) Xác định R, viết cấu hình e của nguyên tử R.
b) Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn.
Câu 31 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Quý Đơn Bình Thuận): X và Y là hai phi kim. Trong nguyên tử X, Y
có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện lần lượt là 14 và 16. Hợp chất A có cơng thức
XYn có đặc điểm: X chiếm 15,0486% về khối lượng. Tổng số proton là 100. Tổng số nơtron là 106.
a) Xác định số khối và tên nguyên tố X, Y.
b) Biết X, Y tạo với nhau hai hợp chất A và B. Viết các trúc hình học và cho biết trạng thái lai hóa
của nguyên tử trung tâm A và B.
Câu 32 (30/04/2015 lớp 10 – Hoàng Lê Kha Tây Ninh): Phân tử A tạo bởi hai nguyên tố X, Y; phân
tử A có 7 nguyên tử. Tổng số proton có trong phân tử A là 110. Nguyên tử X có số hạt mang điện nhiều
hơn số hạt mang điện của nguyên tử Y là 36 hạt. Xác định công thức phân tử của A.

Câu 33 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Quý Đôn Bình Định): Tổng số electron trong phân tử XY 2 là 38. Tỉ
lệ số khối cũng như tỉ lệ số nơtron của nguyên tố Y so với nguyên tố X trong phân tử đều bằng 5,333.
a) Xác định nguyên tố X, Y và viết cấu hình elcetron của mỗi nguyên tử.
b) Viết CTCT của phân tử XY2.
-13-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

Câu 34 (30/04/2013 lớp 10 – Đề chính thức): A, B là hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A và thuộc 2
chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn. B, D là hai nguyên tố kế cận nhau trong cùng một chu kỳ.
a) A có 6 electron ở lớp ngồi cùng. Hợp chất khí X của A với hiđro trong đó %H = 11,1% (về khối
lượng). Hãy xác định tên của A và B.
b) Hợp chất Y có cơng thức AD2 trong đó lớp electron ngồi cùng của A và D có cấu hình bền như
khí hiếm. Cho biết tên nguyên tố D. Viết công thức electron và công thức cấu tạo của Y.
c) Hợp chất Z gồm 3 nguyên tố: A, B, D có tỉ lệ khối lượng mB : mA : mD =1 : 1 : 2,22. Phân tử
khối của Z bằng 135u.
- Tìm cơng thức phân tử của Z.
- Cho biết trạng thái lai hóa của ngun tử trung tâm và dạng hình học của Z.
Câu 35 (30/04/2013 lớp 10 – Lê Quý Đôn Đà Nẵng): Mỗi phân tử XY3 có tổng số hạt p, n, e bằng
196; trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít hơn
số hạt khơng mang điện của Y là 76.
a) Hãy xác định X, Y và XY3.
b) Viết công thức cấu tạo của X2Y3.
Câu 36 (30/04/2013 lớp 10 – Chuyên Bắc Quảng Nam): Hợp chất A được tạo thành từ caction X + và
anion Y  . Phân tử A chứa 9 nguyên tử, gồm 3 nguyên tố phi kim tỉ lệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố
là 2: 3: 4. Tổng số proton trong A là 42 và trong Y  chứa 2 nguyên tố cùng chu kỳ và thuộc 2 nhóm A
liên tiếp. Tìm A?

Câu 37 (30/04/2013 lớp 10 – Trần Hưng Đạo Bình Thuận): Cho hai nguyên tử A và B có tổng số hạt
là 65, trong đó hiệu số hạt mang điện và không mang điện là 19. Tổng số hạt mang điện của B nhiều
hơn A là 26.
a) Xác định A, B.
b) Hãy giải thích tại sao phân tử AB2 có khuynh hướng polime hóa?
Câu 38 (30/04/2013 lớp 10 – Lương Thế Vinh Đồng Nai): Hợp chất được tạo bởi cation X + và anion
Y 3 cả hai ion đều do 5 nguyên tử của hai nguyên tố tạo nên. A là một nguyên tố có trong X + và có hóa
trị thấp nhất là a. B là nguyên tố có trong Y 3 . Trong các hợp chất A và B đều có hóa trị cao nhất là (a
+ 2). Phân tử khối của M bằng 149 trong đó M Y 3 >5M X  . Xác định công thức phân tử của M. Các
nguyên tố tạo nên 2 ion đều cùng nhóm A.
Câu 39 (30/04/2013 lớp 10 – Nguyễn Bỉnh Khiêm Vĩnh Long): Hợp chất R có công thức M aXb.
Trong R, X chiếm 33/159 về khối lượng. Trong hạt nhân của M có n – p = 5; của X có n’ = p’ + 1 (n,
n’, p, p’ là số nơtron và số proton). Tổng số proton có trong R là 74; a = 2b. Xác định điện tích hạt
nhân của nguyên tử X.
Câu 40 (30/04/2013 lớp 11 – Lê Quý Đôn Vũng Tàu): Một nguyên tố R có 3 đồng vị X, Y, Z biết
tổng số hạt của 3 đồng vị bằng 129, số notron đồng vị X hơn đồng vị Y một hạt. Đồng vị Z có số
proton bằng số notron.
a) Xác định điện tích hạt nhân nguyên tử và số khối của 3 đồng vị X, Y, Z.
b) Biết tỉ lệ số nguyên tử của các đồng vị như sau: Z: Y = 2769: 141 và Y: X = 611: 390. Xác định
nguyên tử khối trung bình của R.
Câu 41 (30/04/2011 lớp 10 - Chuyên Tiền Giang): Hợp chất A có tổng số electron trong phân tử bằng
100. A được tạo thành từ 2 nguyên tố phi kim thuộc các chu kỳ nhỏ và thuộc hai nhóm khác nhau. Xác
định cơng thức phân tử của A, biết rằng tổng số nguyên tử của hai nguyên tố trong phân tử A là 6.
Câu 42 (30/04/2011 lớp 11 – Lê Q Đơn Khánh Hịa): Hợp chất A được tạo thành từ ion X + và ion
Y 2 . Mỗi ion đều do 5 nguyên tử của 2 nguyên tố tạo nên. Tổng số pronton trong X + là 11, tổng số
electron trong ion Y 2 là 50. Xác định công thức phân tử, gọi tên A, biết 2 nguyên tố trong Y 2 thuộc
cùng một nhóm A và thuộc 2 chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hồn.
-14-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim



Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

Câu 43 (30/04/2011 lớp 11 – Nguyễn Bỉnh Khiêm Vĩnh Long): Một hợp chất được tạo thành từ các
2
ion M+ và X 2 . Trong phân tử M2X2 có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 164, trong đó số hạt

mang điện nhiều hơn số hạt khơng mang điện là 52. Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23 đơn vị.
2
Tổng số hạt electron trong M+ nhiều hơn trong X 2 là 7 hạt.

a) Xác định nguyên tố M và X. Viết công thức cấu tạo của M2X2.
b) Cho M2X2 tác dụng với nước. Viết PTHH của phản ứng xảy ra và trình bày phương pháp hóa học
để nhận biết sản phẩm.
Câu 44 (30/04/2011 lớp 11 – Mạc Đĩnh Chi HCM): Hợp chất A có cơng thức dạng XY n. Thành phần
% về khối lượng của Y là 60%. Nguyên tử X và nguyên tử Y đều có số proton bằng số nơtron. Tổng số
proton trong A là 40. Y thuộc chu kỳ 2 trong bảng tuần hồn các ngun tố hóa học.
a) Xác định X và Y.
b) X và Y tạo thành với nhau hai hợp chất A và B. Cho biết dạng hình học của phân tử hai hợp chất
đó, so sánh góc liên kết YXY của hai phân tử trên?
Câu 45 (30/04/2011 lớp 11 – Hùng Vương Bình Dương): Cho chất X có cơng thức phân tử là abc,
tổng số hạt mang điện trong X là 82, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là
22. Hiệu số khối giữa b và c gấp 10 lần số khối của a, tổng số khối của b và c gấp 27 lần số khối của a.
Xác định công thức phân tử của X.

CHUYÊN ĐỀ 2

LIÊN KẾT HÓA HỌC – CẤU TRÚC HÌNH
-15-


Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

HỌC CỦA PHÂN TỬ
CHUYÊN ĐỀ 2: LIÊN KẾT HĨA HỌC – CẤU TRÚC HÌNH HỌC CỦA PHÂN TỬ

I. LÝ THUYẾT CƠ BẢN
1. Một số kiểu lai hóa
* Lai hóa sp
Một AO ns lai hóa với một AO np, tạo thành hai AO lai hóa sp giống hệt nhau nằm thẳng hàng
với nhau, tạo thành góc giữa hai AO lai hóa 1800.

Hình 3.1. Lai hóa sp
2

* Lai hóa sp
Một AO ns lai hóa với hai AO np, tạo thành ba AO lai hóa sp 2 giống hệt nhau. Ba AO này hướng
tới ba đỉnh của tam giác đều, tạo thành góc giữa các AO lai hóa 1200.

Hình 3.2. Lai hóa sp2
* Lai hóa sp3
Một AO ns lai hóa với ba AO np, tạo thành bốn AO lai hóa sp 3 giống hệt nhau. Bốn AO này
hướng tới bốn đỉnh của hình bốn mặt đều, tạo thành góc giữa các AO lai hóa 109028’.

Hình 3.3. Lai hóa sp3
* Lai hóa sp3d
Một AO ns lai hóa với ba AO np và một AO nd, tạo thành năm AO lai hóa sp 3d giống hệt nhau.

Năm AO này hướng tới năm đỉnh của hình chóp đơi tam giác, tạo thành những góc α = 120 0 và góc β =
900.

Hình 3.4. Lai hóa sp3d
* Lai hóa sp3d2
-16-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

Một AO ns lai hóa với ba AO np và hai AO nd, tạo thành sáu AO lai hóa sp 3d2 giống hệt nhau.
Sáu AO này hướng tới sáu đỉnh của hình tám mặt đều, tạo thành góc giữa các AO lai hóa 900.

Hình 3.5. Lai hóa sp3d2
2. Mơ hình đẩy giữa các cặp electron hóa trị (thuyết Gillespie)
Mơ hình đẩy giữa các cặp electron hóa trị (VSEPR) do Gillespie đề xuất để dự đoán cấu trúc
phân tử dựa vào sự suy luận như sau
Các cặp electron liên liên kết và khơng liên kết (có khi là electron độc thân) ở lớp ngoài phân bố
xung quanh nguyên tử sao cho lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất.
Công thức VSEPR của phân tử được viết AXmEn, trong đó m là số nguyên tử X liên kết với
nguyên tử trung tâm A, n là số cặp electron và electron độc thân khơng liên kết ở lớp ngồi của A.
Tổng số m + n cho phép ta suy đoán cấu trúc phân tử và từ đó có thể biết được kiểu lai hóa các
AO của ngun tử trung tâm A.

Hình 3.6. Biểu diễn không gian cấu trúc phân tử AXmEn theo thuyết Gillespie
2. Các hệ quả cấu trúc theo thuyết Gillespie
- Cặp electron không liên kết chịu tác động của một hạt nhân A nên chiếm khoảng không gian
lớn hơn, do đó tác dụng đẩy mạnh hơn so với cặp electrong đã liên kết. Từ đó tác dụng đẩy của các

cặp electron khác nhau giảm theo thứ tự:
KLK – KLK > KLK – LK > LK – LK
(KLK – cặp electron khơng liên kết, LK – cặp electron liên kết)
Thí dụ: Xét cấu trúc 3 phân tử: CH4; NH3 và H2O (m + n = 4). Góc liên kết giảm theo thứ tự:
HCH (109,470) > HNH (107,30) > HOH (104,50)

- Cặp electron đẩy mạnh hơn electron độc thân. Ví dụ NO2 và NO2 (đều có m + n = 3). Góc liên


kết giảm: ONO(NO2) > ONO ( NO2 ).
- Nguyên tử X có độ âm điện lớn (trừ với hợp chất chứa H) sẽ hút các electron liên kết về phía
mình, làm giảm tác dụng đẩy của các electron này nên góc liên kết hẹp bớt. Ví dụ: SbI3; SbBr3; SbCl3
(m + n = 4). Góc liên kết giảm theo thứ tự: IsbI (990) > BrSBBr (98,20) > ClSbCl (97,10).
-17-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

- Nguyên tử trung tâm A có độ âm điện nhỏ, cặp elctron liên kết ở xa hạt nhân hơn, làm lực đẩy
của cặp electron này giảm, góc liên kết giảm. Ví dụ: H2O; H2S; H2Se và H2Te (m + n = 4). Góc liên kết
giảm theo thứ tự: HOH (104,50) > HSH (920) > HseH (910) > HteH (900)
- Liên kết bội có lực đẩy mạnh hơn liên kết đơn, nên làm biến dạng đơi chút góc liên kết. Ví dụ:
F2C=O và (CH3)2C=CH2 (m + n = 3). Góc liên kết F2C=O: FCF = 1080; OCF = 1260; góc liên kết
(CH3)2C=CH2: CH3CCH3 = 115,60; CCCH3 = 122,20.
- Trong các phân tử AX4E1; AX3E2 và AX2E3 với m + n = 5, các cặp electron E chiếm vị trí xích đạo.
- Trong phân tử AX4E2 với m + n = 6, các cặp electrong E chiếm vị trí trans.
Bảng 3.1. Cấu trúc của một số phân tử và ion theo thuyết Gillespie


2

Trạng thái
lai hóa
sp

3

sp2

4

sp3

5

sp3d

6

sp3d2

m+n

Cơng thức
VSEPR
AX2E0
AX3E0
AX2E1
AX4E0

AX3E1
AX2E2
AX5E0
AX4E1
AX3E2
AX2E3
AX6E0
AX5E1
AX4E2

Sơ đồ đa
diện
3.6ª
3.6b
3.6c
3.6d
3.6e
3.6g
3.6h
3.6i
3.6k
3.6l
3.6m
3.6n
3.6º

Cấu trúc phân tử
AXm
Thẳng
Tam giác đều

Gấp khúc
Bốn mặt
Chóp tam giác
Gấp khúc
Chóp đơi tam giác
Bốn mặt lệch
Dạng T
Thẳng
Tám mặt
Chóp vng
Vơng

Ví dụ
BeCl2; CO2
BH3; SO3
SO2; NO2
CH4; POCl3
NH3; SOBr2
OF2; H2O
PCl5; SOF4
TeCl4; IOF3
BrF3
XeF2
SF6; IF5O
BrF5; XeF4O
XeF4

II. BÀI TẬP CĨ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2018): Hãy cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm
2



và dạng hình học của mỗi phân tử và ion sau đây: BeH2, BF3, NF3, SiF6 , NO2 , I 3 .

Giải:
BeH2: Be lai hóa sp, phân tử có dạng thẳng.
BCl3: B lai hóa sp2, phân tử có dạng tam giác đều, phẳng.
NF3: N lai hóa sp2, phân tử có dạng hình chóp đáy tam giác đều với N nằm ở đỉnh chóp.
SiF62 : Si lai hóa sp3d2, Ion có dạng bát diện đều.
NO2 : N lai hóa sp, Ion có dạng đường thẳng.
I 3 : lai hố của I là dsp 3, trong đó 2 liên kết I−I được ưu tiên nằm dọc theo trục thẳng đứng, Ion có
dạng đường thẳng.
Câu 2 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2015):
1. Oleum là hỗn hợp được tạo ra khi cho SO3 tan trong H2SO4 tinh khiết. Trong hỗn hợp đó có các
axit dạng polisunfuric có cơng thức tổng quát H2SO4.nSO3 hay H2Sn+1O3n+4 chủ yếu chứa các axit sau:
axit sunfuric H2SO4, axit đisunfuric H2S2O7, axit trisunfuric H2S3O10 và axit tetrasunfuric H2S4O13.
Cho biết công thức cấu tạo của các axit trên.
2. Cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử sau đây: NCl 3,
ClF3, BrF5, XeF4.
Giải:
1.
-18-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

2.
NCl3

N
Cl

Cl

ClF3
Cl

F

Cl

BrF5
F
F

F
3

N lai hố sp .
Chóp tam giác

XeF4

F

F
3

F


F
3 2

Cl lai hoá sp d.
Dạng chữ T

Xe

F

Br

Br lai hoá sp d .
Dạng chóp vng

F

F

F

Cl lai hố sp3d2.
Dạng vng phẳng

Câu 3 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2017): Thực nghiệm cho biết cả ba hợp chất CHBr3, CH(CH3)3,
SiHBr3 đều có cấu tạo tứ diện với ba trị số góc liên kết tại tâm không theo thứ tự là 1100; 1110; 1120
(không kể tới H khi xét các góc này). Dựa vào mơ hình sự đẩy giữa các cặp e hóa trị (VSEPR) và độ
âm điện, hãy gán trị số góc liên kết thích hợp cho mỗi chất và giải thích. Biết độ âm điện của H là
2,20; CH3 là 2,27; Csp3 là 2,47; Si là 2,24; Br là 2,50.

Giải:
- Góc liên kết được tạo thành bởi trục của đám mây electron của 2 obitan tạo thành liên kết. Sự
phân bố mật độ electron của các đám mây này phụ thuộc vào độ âm điện của nguyên tử trung tâm (C
hay Si) và phối tử (Br, CH3).
3

- Cả 3 hợp chất trên, nguyên tử trung tâm A đều có lai hóa sp . Sự khác nhau về trị số của các góc
chỉ phụ thuộc vào độ âm điện tương đối giữa các nguyên tử liên kết.
- Khi so sánh 2 góc Br – C – Br ở (2) với góc Br – Si – Br ở (1), liên kết Si-Br phân cực hơn liên kết
C-Br nên góc Br – C – Br có trị số lớn hơn góc Br – Si – Br. Vậy góc ở tâm của (2) > (1).
- Khi so sánh 2 góc Br – C – Br ở (1) và H3C – C – CH3 ở (2). Các đôi electron liên kết xa tâm,
tương tác đẩy yếu (2) Độ âm điện của C sp3 lớn hơn của CH3, liên kết C – CH 3 phân cực về phía C, các
đôi electron liên kết gần tâm, tương tác đẩy mạnh. Vậy góc ở tâm của (3) > (2).
- Ở hai so sánh trên ta thấy rằng trị số các góc tăng dần theo thứ tự sau: Góc ở (3) < Góc ở (1) <
Góc ở (2).
- Giá trị góc ở tâm các phân tử:
SiHBr3 (1)
CHBr3 (2)
CH(CH3)3 (3)
111

o

112

o

110

o


Câu 4 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2016):
Chất A là hợp chất có thành phần chỉ gồm nitơ và hiđro. Chất A được sử dụng làm nhiên liệu cho tên
lửa. Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, một thể tích hơi của A có khối lượng bằng khối lượng của
cùng một thể tích khí oxi.
a) Xác định cơng thức phân tử, công thức cấu tạo của A và cho biết trạng thái lai hóa của nitơ trong
A.
b) Dựa vào đặc điểm cấu tạo, hãy so sánh tính bazơ của A với NH3. Giải thích.
Giải:
a) Gọi cơng thức của chất A là NxHy. Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, một thể tích khí A có
khối lượng bằng khối lượng của cùng một thể tích khí oxi  M A = M O2 = 32
14x + y = 32  x = 2, y = 4  chất A là N2H4 (hiđrazin)
Công thức cấu tạo của N2H4:
-19-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

Trong N2H4, cả hai nguyên tử N đều ở trạng thái lai hóa sp3.
b) Tính bazơ của NH3 lớn hơn N2H4 do phân tử N2H4 có thể coi là sản phẩm thế một nguyên tử H
trong NH3 bằng nhóm NH2, nguyên tử N có độ âm điện lớn, nhóm NH2 hút electron làm giảm mật độ
electron trên nguyên tử nitơ của N2H4 hơn so với của NH3  tính bazơ của N2H4 yếu hơn NH3.
Câu 5 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2019): So sánh và giải thích ngắn gọn các trường hợp sau:
a) Năng lượng liên kết của N-F và B-F trong các hợp chất NF3 và BF3.
b) Nhiệt độ sôi của NF3 và NH3.
c) Mô men lưỡng cực của NF3 và NH3.
d) Nhiệt độ nóng chảy của AlCl3 và AlF3.
Giải:

a) Năng lượng liên kết N – F < B – F vì phân tử NH3 có chứa nguyên tử N lai hóa sp3 � liên kết N – F
là liên kết đơn tạo bởi sự xen phủ của obitan sp 3 của N và obitan p của F; phân tử BF3 có chứa nguyên
tử B lai hóa sp2 � liên kết B – F ngồi sự xen phủ của obitan sp 2 của B và obitan p của F thì có sự xen
phủ của obitan p tự do của B và obitan p của F � bền hơn liên kết N – F.
b) Nhiệt độ sôi của NH3 > NF3 do giữa các phân tử NH3 có liên kết hidro cịn giữa các phân tử NF3
khơng có liên kết hidro.
c) Mơ men lưỡng cực của NH3 > NF3 do chiều véc tơ của các momen liên kết trong phân tử NH 3 cùng
chiều với cặp electron tự do trên N, còn trong phân tử NF 3 thì chiều của các momen liên kết ngược
chiều với cặp electron tự do trên N
d) Nhiệt độ nóng chảy của AlF3 > AlCl3 do hợp chất AlF3 là hợp chất ion, tồn tại ở dạng tinh thể rắn
còn hợp chất AlCl3 là hợp chất cộng hóa trị, lực liên kết giữa các phân tử yếu.
Câu 6 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2014): Em hãy giải thích các nội dung sau:
a) Phân tử CO2 không phân cực, trong khi phân tử SO2 lại phân cực.
b) Phân tử NO2 có thể nhị hợp tạo thành phân tử N 2O4, trong khi phân tử SO2 khơng có khả năng
nhị hợp.
c) Tinh thể sắt có tính dẫn điện, cịn tinh thể kim cương lại khơng dẫn điện.
d) Các phân tử HF có khả năng polime hóa thành (HF) n , trong khi phân tử HCl khơng có khả năng
polime hóa.
Giải:
a) CO2: O=C=O; SO2:
* Phân tử CO2 có nguyên tử trung tâm (nguyên tử cacbon) lai hóa sp nên phân tử dạng đường thẳng 2
nguyên tử O ở 2 đầu nên phân tử không phân cực.
* Trong khi phân tử SO2 có nguyên tử trung tâm (nguyên tử lưu huỳnh) lai hóa sp 2 nên phân tử có dạng
góc. Mặt khác liên kết S với O là liên kết phân cực nên phân tử phân cực.
b)
* Phân tử NO2 có nguyên tử trung tâm lai hóa sp 2 (nguyên tử nitơ) nên phân tử có dạng góc. Mặt khác
trên nguyên tử N trong phân tử NO2 có 1 electron độc thân trong một obitan lai hóa nên 2 phân tử NO 2
dễ nhị hợp tạo thành phân tử N2O4.
* Phân tử SO2 như đã mơ tả ở trên khơng có obitan nào tương tự để các phân tử SO2 có thể nhị hợp.
c)

* Trong tinh thể Fe có các electron tự do nên có thể dẫn điện.
* Trong tinh thể kim cương các nguyên tử C liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị nên khơng có
các electron tự do nên khơng dẫn điện được.
-20-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

d)
* Vì F có độ âm điện lớn, có bán kính nhỏ nên giữa ngun tử H của phân tử HF này có thể tạo thành
liên kết khá bền với nguyên tử F của phân tử HF khác nên HF có thể bị polime hóa tạo ra (HF)n.
* Ngun tử Cl có bán kính lớn, độ âm điện nhỏ hơn F nên liên kết giữa các phân tử HCl kém bền nên
phân tử HCl không thể bị polime hóa.
Câu 7 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2016): X, Y là hai nguyên tố thuộc cùng một chu kì trong bảng hệ
thống tuần hoàn, chúng tạo được với nguyên tố flo hai hợp chất XF3 và YF4, biết:
* Phân tử XF3 có các nguyên tử nằm trên cùng một mặt phẳng, phân tử có hình tam giác.
* Phân tử YF4 có hình tứ diện.
* Phân tử XF3 dễ bị thủy phân và kết hợp được tối đa một anion F- tạo ra XF4-.
* Phân tử YF4 khơng có khả năng tạo phức.
1) Xác định vị trí của X và Y trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố.
2) So sánh góc liên kết, độ dài liên kết trong XF3 với XF4-.
Giải:
1) Xác định vị trí của X và Y trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố. Từ các tính chất đã cho,
suy ra:
- X (trong XF3) chỉ có 1 obital trống;
- Y (trong YF4) khơng có obital trống.
Vậy X và Y phải ở chu kì 2  X là 5B, Y là 6C.
2)

- Góc liên kết FXF trong XF3 là 120o,
Góc liên kết FXF trong XF4- là 109o28’
Vì Trong XF3 X lai hóa sp2, trong XF4- thì X lai hóa sp3.
- Độ dài liên kết: d (X – F) trong XF 3 < d(X – F) trong XF 4- vì liên kết trong XF 3 ngồi liên kết σ cịn
có một phần liên kết π khơng định chỗ.
Câu 8 (30/04/2006 lớp 10 – Chuyên Kon Tum): So sánh, có giải thích độ lớn góc liên kết của các
phân tử:
a) CH4; NH3; H2O.
b) H2O; H2S.
Giải:
a) CH4 > NH3 > H2O
Giải thích: Số cặp e chưa tham gia liên kết càng nhiều càng đẩy nhau, góc liên kết càng nhỏ.

b) H2O > H2S
Giải thích: Vì độ âm điện của O > S, độ âm điện của nguyên tử trung tâm càng lớn sẽ kéo mây của đôi
e- liên kết về phía nó nhiều hơn làm tăng độ lớn góc liên kết.
Câu 9 (30/04/2013 lớp 10 – Đăk Nơng): Xét các phân tử BF3, NF3 và IF3. Trả lời các câu hỏi sau:
a) Viết công thức electron của các chất trên?
b) Dựa vào thuyết lai hóa AO nguyên tử hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và
dạng hình học của mỗi phân tử.
c) Xác định phân tử nào phân cực và phân tử nào khơng phân cực. Giải thích kết quả đã chọn.
Giải:

-21-

Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng


F

S

F

F

F
Lai hóa sp2
Tam giác phẳng
Khơng cực vì momen lưỡng
cực liên kết bị triệt tiêu

N
F

F

F

I

F

F

Lai hóa sp3
Tháp đáy tam giác
Có cực vì lưỡng cực liên kết

khơng triệt tiêu

Lai hóa sp3d
Hình chữ T
Có cực vì lưỡng cực liên kết
khơng triệt tiêu

Câu 10 (30/04/2006 lớp 10 – Lê Quý Đôn Khánh Hịa): Cho biết trạng thái lai hố của ngun tử
trung tâm và dạng hình học của các phân tử sau:
H2O; H2S; H2Se; H2Te.
- Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần độ lớn góc liên kết và giải thích sự sắp xếp đó.
- Tại sao ở điều kiện thường H2O ở thể lỏng,cịn H2S, H2Se, H2Te ở thể khí?
- Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính khử của các chất trên. Giải thích?
Giải:
- Trong các phân tử H2O; H2S; H2Se; H2Te; O, S, Se, Te (R) ở trạng thái lai tạo sp 3, phân tử có cấu tạo
dạng góc:

- Vì độ âm điện của O lớn nhất nên các cặp e liên kết bị hút về phía O mạnh  khoảng cách giữa 2 cặp
e liên kết trong phân tử H2O là nhỏ nhất  nên lực đẩy tĩnh điện mạnh nhất  góc liên kết lớn nhất.
Thứ tự tăng dần góc liên kết là: H2Te; H2Se; H2S; H2O.
- Ở điều kiện thường nước ở thể lỏng là do các phân tử nước có khả năng tạo liên kết H liên phân tử.
- Trong các phân tử H 2R, R đều có số oxi hố -2, tuy nhiên từ O đến Te bán kính R lại tăng lên  khả
năng cho e tăng từ O đến Te, tức là tính khử tăng theo thứ tự H2O; H2S; H2Se; H2Te.
Câu 11 (30/04/2007 lớp 10 – Kiên Giang): Có các phân tử XH3
a) Hãy cho biết cấu hình hình học của các phân tử PH3 và AsH3.
b) So sánh góc liên kết HXH giữa hai phân tử trên và giải thích?
c) Những phân tử nào sau đây có moment lưỡng cực lớn hơn 0? BF3, NH3, SiF4, SiHCl3, SF2, O3.
Giải:
2
2

6
2
3
2
2
6
2
6
10
2
a) P: 1s 2s 2p 3s 3p ; As: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p3
P và As đều có 5 electron hóa trị và đã có 3 electron độc thân trong XH3
X
H H H

i lai hó
a sp3.
X ởtrạng thá

b) XH3 hình tháp tam giác, góc HPH > góc AsH, vì độ âm điện của nguyên tử trung tâm P lớn hơn so
với As nên lực đẩy mạnh hơn.
c) 4 chất đầu tiên có cấu tạo bất đối xứng nên có moment lưỡng cực > 0.

Câu 12 (30/04/2017 lớp 10 – Nguyễn Trãi Quảng Nam):

1. Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử nguyên tố trung tâm trong các phân tử và ion sau: NH4 ;
2
PCl5, XeF4 và CO3 .

-22-


Tài liệu ôn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

2. Cho các số liệu sau của NH3 và NF3:
NH3
NF3
Momen lưỡng cực:
1,46D
0,24D
Nhiệt độ sơi:
-330C
- 1290C
Giải thích sự khác nhau về momen lưỡng cực và nhiệt độ sôi của hai phân tử trên.
Giải:
1.
NH4 : sp3

PCl5: sp3d

XeF4: sp3d2

CO32 : sp2

2.
- Trong NH3 cặp e dùng chung lệch về phía N làm tăng độ phân cực của phân tử. Trong NF 3 cặp e dùng
chung lệch về phía F làm giảm độ phân cực của phân tử. Do vậy momen lưỡng cực trong NH 3 lớn hơn
NF3.

- Phân tử NH3 có nhiệt độ sôi lớn hơn NF3 là do phân tử NH3 phân cực hơn và có tạo được liên kết
hidro liên phân tử.
Câu 13 (30/04/2017 lớp 10): Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học



trong khơng gian của các ion sau ClO , ClO2 , ClO3 , ClO4 , từ đó so sánh độ bền của các ion.

Giải:
Cấu tử
ClO
ClO2

Trạng thái lai hóa
sp3
sp3

Số electron khơng liên kết
3 cặp
2 cặp

Dạng hình học
thẳng
góc

ClO3

sp3

1 cặp


chóp tam giác


4

sp3

0 cặp

tứ diện đều

ClO




Độ bền: ClO < ClO2 < ClO3 < ClO4

Câu 14 (30/04/2017 lớp 10): Cho bộ bốn số lượng tử của electron cuối cùng trên nguyên tử của các
nguyên tố A, X, Z như sau:
A: n = 3, l = 1, ml = - 1, s = -1/2
X: n = 2, l = 1, ml = - 1, s = -1/2
Z: n = 2, l = 1, ml = 0, s = +1/2
a) Xác định A, X, Z.
2
b) Cho biết trạng thái lai hố và cấu trúc hình học của các phân tử và ion sau: ZA 2, AX2, AX 3 ,
AX 24 .
Giải:
a)

Nguyên tố A: n = 3, l = 1, ml = - 1, s = -1/2 � 3p4 A là S
Nguyên tố X: n = 2, l = 1, ml = - 1, s = -1/2 � 2p4 X là O
Nguyên tố Z: n = 2, l = 1, ml = 0, s = +1/2 � 2p2 Z là C

b)
Phân tử, ion
CS2
SO2
SO32

Trạng thái lai hoá của ngun tử trung tâm
Sp
sp2
sp3

Cấu trúc hình học
Đường thẳng
Góc
Chóp đáy tam giác đều

SO24

sp3

Tứ diện đều

-23-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim



Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

Câu 15 (30/04/2017 lớp 10):
a) Xác định dạng hình học, trạng thái lai hóa của ngun tử ngun tố trung tâm trong các phần tử sau:
2
CO2 , SO4 , IF5, OF2.

b) So sánh (có giải thích) góc liên kết trong từng cặp phân tử sau:
- Góc ClSCl và ClOCl trong SCl2 và OCl2.
- Góc FBF; HNH; FNF trong BF3; NH3; NF3.
Giải:

a)
Phân tử, ion
CO2
SO24
IF5
OF2

Trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm
sp
sp3
sp3d2
sp3

Cấu trúc hình học
Đường thẳng
Tứ diện đều
Chóp vng

Góc

b)
- Trong SCl2 và OCl2 góc ClSCl < ClOCl. Do oxi có độ âm điện lớn hơn hút mật độ e ở oxi tăng do đó
góc lớn.
- Trong BF3; NH3; NF3 góc FBF > HNH > FNF. BF3 lai hóa sp2 FBF = 1200; NH3 và NF3 (lai hóa sp3)
có cùng nguyên tử trung tâm, F có độ âm điện lớn hơn, mật độ e ở N giảm dẫn đến góc nhỏ hơn.
Câu 16 (30/04/2007 lớp 10 – Kiên Giang): Xét các phân tử POX3
a) Các phân tử POF3 và POCl3 có cấu trúc hình học như thế nào?
b) So sánh góc liên kết XPX giữa hai phân tử trên và giải thích?
Giải:
a) Dùng VSEPR để giải thích:
- POX3 theo VSEPR có dạng AX4E0 nên nguyên tố trung tâm P ở trạng thía lai hóa sp3.
- Phân tử có dạng hình học là hình tứ diện.
b) Góc liên kết FPF < ClPCl. Vì Cl có độ âm điện nhỏ hơn F làm cặp electron liên kết trên các liên kết
P-Cl gần hơn trên các liên kết P-F do đó tăng lực đẩy giữa các cặp electron liên kết này.
III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 17 (30/04/2010 lớp 10 – Bình Phước): Xét các phân tử SOX2: SOF2, SOCl2, SOBr2. Hãy cho biết
cấu trúc hình học của các phân tử trên, đồng thời sắp xếp các góc liên kết XSX trong chúng theo chiều
giảm dần. Giải thích?
Câu 18 (30/04/2011 lớp 10 – Bình Dương): Cho các phân tử XeF4; XeOF4
- Viết công thức cấu tạo cho từng phân tử.
- Áp dụng quy tắc lực đẩy giữa các cặp electron hóa trị, dự đốn cấu trúc hình học của các phân tử đó.
Hãy cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử trên?
Câu 19 (30/04/2011 lớp 10 – Kiên Giang):
a) Dựa vào mơ hình VSEPR hãy cho biết dạng hình học đồng thời cho biết kiểu lai hóa các AO hóa

trị của nguyên tử trung tâm của các phân tử và ion sau: NH 4 ; BeCl2; BrF5.

b) Có tồn tại phân tử NF5 và AsF5 không? Tại sao?

Câu 20 (30/04/2011 lớp 10 – Quảng Nam): Cho từng cặp tiểu phân sau:

a) SF2 và BeF2
b) BF3 và BF4

c) PH3 và PH 4

d) OF2 và OCl2

Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm trong tiểu phân và trong mỗi cặp hãy cho biết tiểu
phân nào có góc hóa trị lớn hơn? Giải thích?
Câu 21 (30/04/2011 lớp 11 – Đà Nẵng): Cho các phân tử sau: PH3; AsH3; POF3; BF3; SiHCl3; NF3.
-24-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim


Trên con đường thành cơng khơng có dấu chân của kẻ lười biếng

a) Nêu trạng thái lai hóa của các nguyên tử trung tâm và vẽ cấu trúc hình học của các phân tử trên?
b) So sánh góc liên kết HXH giữa hai phân tử PH3 và AsH3.
Câu 22 (30/04/2011 lớp 11 – Đồng Tháp): Hãy cho biết: Dạng lai hóa (nếu có), hình dạng phân tử

theo mơ hình VSEPR của các phân tử và ion sau: SF4; HClO2; HOCl; IF7; BrF5; ICl 4 .

Câu 23 (30/04/2013 lớp 10 – KonTum): Hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và


dạng hình học của phân tử và ion sau: H 3O ; AsCl5; XeF4; ICl 4 ; O3.


Câu 24 (30/04/2013 lớp 10 – Bến Tre): Hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và mơ

2
2

tả dạng hình học của các phân tử và ion sau: ICl 4 ; IF5 SF2; XeF4; CO3 ; SO3 ; CF3Cl; I 3 .

Câu 25 (30/04/2013 lớp 11 – Đà Nẵng): Hãy cho biết cấu trúc hình học của phân tử và ion dưới đây,
đồng thời sắp xếp các góc liên kết trong chúng theo chiều giảm dần. Giải thích?


a) NO2; NO 2 ; NO 2
b) NH3; NF3.
Câu 26 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Thánh Tông Quảng Nam): Dựa vào thuyết lai hóa và VSEPR, hãy

cho biết trạng thái lai hóa và dạng hình học của các phân tử sau: CS2; NH4 ; XeF4; XeOF4; XeO2F2.

Câu 27 (30/04/2015 lớp 10 – Chuyên Trần Đại Nghĩa TPHCM): Cho các giá trị thực nghiệm góc
liên kết của một số hợp chất cacbonyl trong bảng sau:
Phân tử
Góc liên kết

COF2
FCF = 107,70

COFCl
FCCl = 108.80

COCl2
ClCCl = 111,80


a) Giải thích xu hướng biến thiên góc liên kết trong các phân tử trên?
b) So sánh (có giải thích) độ dài liên kết CO trong các hợp chất trên?
Câu 28 (30/04/2011 lớp 10 – Đà Nẵng): Cho ba phân tử có cơng thức phân tử dạng AB 3: BF3, NF3 và
IF3. Hãy gán số liệu góc liên kết BAB: 900; 1070; 1200 phù hợp cho ba phân tử đã cho. Giải thích?
Câu 29 (30/04/2013 lớp 11 – Bến Tre): Cho hai phân tử PF3 và PF5.
a) Hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học phân tử của chúng.
b) Cho biết sự phân cực của hai phân tử trên? Giải thích?
Câu 30 (30/04/2017 lớp 10): Hãy cho biết cấu trúc hình học của các phân tử: PF 3, PCl3, PH3 và hãy so
sánh các góc liên kết giữa nguyên tử P với các nguyên tử khác trong phân tử.

-25-

Tài liệu ơn thi HSG Hóa đại cương và Phi kim