Chọn phương án đúng: Trong ion \(ClO_2^ -\), kiểu lai hóa của nguyên tử Cl và dạng hình học của ion \(ClO_2^ -\) là:

Chúng ta sẽ phân tích từng phát biểu để xác định tính đúng sai của chúng:

(1) Ưu điểm nổi bật của thuyết VB là giải thích thỏa đáng cấu hình không gian của các phân tử cộng hóa trị. Phát biểu này đúng. Thuyết VB tập trung vào sự xen phủ của các orbital nguyên tử để tạo thành liên kết, từ đó giải thích cấu trúc hình học của phân tử.

(2) Ưu điểm của thuyết MO là giải thích được từ tính của các phân tử cộng hóa trị. Phát biểu này đúng. Thuyết MO xét đến sự tổ hợp tuyến tính của các orbital nguyên tử thành các orbital phân tử liên kết và phản liên kết. Sự phân bố electron trên các orbital này giúp giải thích tính thuận từ hay nghịch từ của phân tử, ví dụ như O₂.

(3) Ưu điểm của thuyết MO là tính toán được mức năng lượng của tất cả electron trong phân tử cộng hóa trị. Phát biểu này đúng. Thuyết MO cho phép tính toán năng lượng của các orbital phân tử, từ đó xác định được năng lượng của các electron trong phân tử.

(4) Nhược điểm của thuyết VB là không giải thích được một số liên kết cộng hóa trị được tạo bởi 1e và 3e, trong khi thuyết MO thì giải thích được. Phát biểu này đúng. Thuyết VB thường gặp khó khăn trong việc mô tả các hệ thống thiếu electron hoặc có nhiều electron không định xứ, trong khi thuyết MO có thể xử lý tốt hơn.

(5) Nhược điểm của thuyết MO là không chú ý đến dạng hình học của các phân tử cộng hóa trị. Phát biểu này sai. Thuyết MO cũng có thể sử dụng để dự đoán hình học phân tử thông qua các phương pháp như tương tác Walsh hoặc sử dụng giản đồ tương quan.

Vậy, các phát biểu (1), (2), (3), và (4) là đúng. Phát biểu (5) là sai.

Do đó, đáp án đúng là chỉ (2), (3), (4) đúng. Tuy nhiên đáp án này không bao gồm (1). Vì vậy ta chọn đáp án (1), (2), (3) đúng vì (1), (2), (3) đúng.

Để tính ∆G⁰₂₉₈ của phản ứng, ta sử dụng công thức:

∆G⁰₂₉₈ = Σ∆G⁰_{f, sản phẩm} - Σ∆G⁰_{f, chất phản ứng}

Trong đó:

• ∆G⁰_{f, sản phẩm} là thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn của các sản phẩm
• ∆G⁰_{f, chất phản ứng} là thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn của các chất phản ứng

Áp dụng vào phản ứng đã cho:

CH₄(k) + 2O₂(k) = 2H₂O(l) + CO₂(k)

∆G⁰₂₉₈ = [2∆G⁰_{f, H2O(l)} + ∆G⁰_{f, CO2(k)}] - [∆G⁰_{f, CH4(k)} + 2∆G⁰_{f, O2(k)}]

Vì thế đẳng áp tạo thành tiêu chuẩn của một đơn chất ở trạng thái bền vững nhất bằng 0, nên ∆G⁰_{f, O2(k)} = 0.

Thay số vào, ta có:

∆G⁰₂₉₈ = [2(-237) + (-394,4)] - [-50,7 + 2(0)]

∆G⁰₂₉₈ = [-474 - 394,4] + 50,7

∆G⁰₂₉₈ = -868,4 + 50,7

∆G⁰₂₉₈ = -817,7 kJ

Vậy, ∆G⁰₂₉₈ của phản ứng là -817,7 kJ.