Câu hỏi:

Liên kết hydrogen hình thành khi một nguyên tử H liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn (như N, O, F). Khả năng tạo liên kết hydrogen phụ thuộc vào:

• Độ âm điện của nguyên tử liên kết với H: Nguyên tử có độ âm điện càng lớn, liên kết càng phân cực và khả năng hình thành liên kết hydrogen càng cao.


• Kích thước của nguyên tử: Nguyên tử càng nhỏ, mật độ điện tích âm càng lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành liên kết hydrogen.

Trong trường hợp này, mặc dù độ âm điện của Cl và N tương đương, nhưng kích thước của Cl lớn hơn N nhiều. Do đó, mật độ điện tích âm trên Cl không đủ lớn để hình thành liên kết hydrogen mạnh như trong $NH_3$.

Để xác định cấu hình electron của nguyên tử X, ta cần xem xét anion $X^-$. Anion này có cấu hình electron lớp ngoài cùng là $3p^6$. Điều này có nghĩa là nó đã nhận thêm 1 electron để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm.

Cấu hình electron của $X^-$: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$

Để tìm cấu hình electron của $X$, ta loại bỏ 1 electron khỏi cấu hình của $X^-$. Electron này sẽ bị loại bỏ từ lớp ngoài cùng, tức là từ phân lớp $3p$.

Cấu hình electron của $X$: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5$

Vì lớp ngoài cùng của $X$ có 7 electron ($3s^2 3p^5$), $X$ là một phi kim (cụ thể là halogen).

Vậy, X là phi kim.

Câu hỏi này không phải là một câu hỏi trắc nghiệm và không cung cấp các lựa chọn. Để giải thích sự hình thành liên kết giữa X và sodium (Na), chúng ta cần biết X là nguyên tố nào. Tuy nhiên, có thể đưa ra một giải thích tổng quát về sự hình thành liên kết ion giữa sodium và một nguyên tố phi kim điển hình, ví dụ chlorine (Cl).

Sodium (Na) có cấu hình electron là $1s^22s^22p^63s^1$. Nó có xu hướng mất 1 electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm (octet).

Chlorine (Cl) có cấu hình electron là $1s^22s^22p^63s^23p^5$. Nó có xu hướng nhận 1 electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm (octet).

Khi sodium và chlorine tương tác, sodium sẽ nhường 1 electron cho chlorine, tạo thành ion $Na^+$ và ion $Cl^-$. Lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu này tạo thành liên kết ion trong hợp chất sodium chloride (NaCl).

Nếu X là một nguyên tố khác, cơ chế hình thành liên kết có thể khác (ví dụ, liên kết cộng hóa trị nếu X cũng là phi kim).

Câu hỏi này không phải là trắc nghiệm. Đây là một câu hỏi tự luận yêu cầu viết cấu hình electron và giải thích sự xen phủ orbital để tạo liên kết.

* H (Hydrogen): Cấu hình electron là $1s^1$. Ô orbital của lớp ngoài cùng là $1s$.

* Cl (Chlorine): Cấu hình electron là $[Ne] 3s^2 3p^5$. Ô orbital của lớp ngoài cùng là $3s$ và $3p$.

Sự xen phủ orbital:

* H₂: Hai nguyên tử H mỗi nguyên tử đóng góp 1 electron $1s$. Liên kết được hình thành do sự xen phủ trục $s-s$ (σ_s-s).
* Cl₂: Hai nguyên tử Cl mỗi nguyên tử đóng góp 1 electron $3p$. Liên kết được hình thành do sự xen phủ trục $p-p$ (σ_p-p). Cụ thể là sự xen phủ của hai orbital $3p_z$ (nếu trục z là trục liên kết).
* HCl: Nguyên tử H đóng góp 1 electron $1s$ và nguyên tử Cl đóng góp 1 electron $3p$. Liên kết được hình thành do sự xen phủ trục $s-p$ (σ_s-p). Cụ thể là sự xen phủ của orbital $1s$ của H và orbital $3p_z$ của Cl (nếu trục z là trục liên kết).

Câu hỏi này yêu cầu giải thích. $CCl_4$ có nhiệt độ sôi cao hơn $CHCl_3$ vì:

• $CCl_4$ có khối lượng phân tử lớn hơn $CHCl_3$. Khối lượng phân tử lớn hơn dẫn đến lực Van der Waals (lực London) mạnh hơn.
• Mặc dù $CCl_4$ là phân tử không cực, nhưng nó vẫn có lực Van der Waals, còn $CHCl_3$ có cả lực Van der Waals và tương tác lưỡng cực. Tuy nhiên, sự khác biệt về khối lượng phân tử lớn hơn ảnh hưởng nhiều hơn đến nhiệt độ sôi so với sự hiện diện của tương tác lưỡng cực trong $CHCl_3$.