Giải bài 3.1 trang 20 Sách bài tập Hóa 10 Nâng cao

Giải bài 3.1 trang 20 Sách bài tập Hóa 10 Nâng cao. Trong tự nhiên, các khí hiếm tồn tại dưới dạng nguyên tử tự do.

Bài 3.1 trang 20 SBT Hóa học 10 Nâng cao

Trong tự nhiên, các khí hiếm tồn tại dưới dạng nguyên tử tự do. Các nguyên tử của khí hiếm không liên kết với nhau tạo thành phân tử và khó liên kết với các nguyên tư của các nguyên tố khác. Ngược lại các nguyên tử nguyên tố khác lại liên kết với nhau tạo phân tử hay tinh thể. Hãy giải thích nguyên nhân của hiện tượng này.

Giải

Các nguyên tử khí hiếm đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng đặc biệt bền vững: \(n{s^2}n{p^6}\) (trừ heli có cấu hình 1s²). Các nguyên tử khí hiếm rất khó tham gia phản ứng hóa học. Trong tự nhiên, các khí hiếm đều tòn tại ở dạng nguyên tử (hay còn gọi là phân tử một nguyên tử) tự do (nên còn gọi là khí trơ).

Các nguyên tử của các nguyên tố khác không có cấu hình electron nguyên tử giống khí hiếm nên có xu hướng đạt đến lớp vỏ electron của các khí hiếm. Các nguyên tử cùng nguyên tố liên kết với nhau tạo ra các phân tử đơn chất như H₂, O₂, Cl₂,…

Các nguyên tử của các nguyên tố liên kết với nhau tạo ra các phân tử hợp chất: HCl, CO₂,.. hay tự tập hợp lại thành các khố đơn chất như kim cương, than chì, photpho rắn,…

Trong những phân tử tạo thành từ các nguyên tử, cấu hình electron của từng nguyên tử thường giống cấu hình electron nguyên tử của khí trơ. Do đó, phân tử hay tinh thể có năng lượng thấp hơn tổng năng lượng của từng nguyên tử riêng rẽ. Như vậy, nguyên nhân để tạo thành liên kết hóa học và tạo thành phân tử là khuynh hướng liên kết các nguyên tử của các nguyên tố hóa học để đạt tới cấu hình electron nguyên tử của khí hiếm.