Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Tương tác giữa các phân tử (Hóa học Lớp 10)

(AI giải đề cho tôi)
Xét nhiệt độ sôi của bốn chất: (1) CH3CH2CH2OH (propan-1-ol) có liên kết hydrogen giữa các phân tử nên nhiệt độ sôi cao, 117,7°C; (2) CH3CH2COOH (axit propionic) tạo liên kết hydrogen dạng nhị trùng (dimmer) mạnh hơn nên nhiệt độ sôi cao nhất, 141,2°C; (4) CH3COOCH3 (metyl axetat) phân tử phân cực nhưng không tạo liên kết hydrogen, nhiệt độ sôi 57,0°C; (3) CH3CH2CH2CH3 (butan) không phân cực, lực van der Waals yếu nhất, nhiệt độ sôi thấp nhất, -1,0°C. Vậy gán: 117,7 → (1); 141,2 → (2); 57,0 → (4); -1,0 → (3). Dãy bốn số theo thứ tự các giá trị nhiệt độ sôi đã cho là 1243, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
So sánh nhiệt độ sôi: $C_2{H}_{5}COONa$ là muối ion nên nhiệt độ sôi rất cao (phân hủy trước khi sôi); $C_2{H}_{5}COOH$ (axit propionic, $t_{s\hat{o}i}\approx 141^{\circ }C$) và $C_3{H}_{7}OH$ (propanol, $t_{s\hat{o}i}\approx 97^{\circ }C$) đều tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử nên nhiệt độ sôi cao. $C{H}_{3}COOC{H}_3$ (methyl acetate, $t_{s\hat{o}i}\approx 57^{\circ }C$) không tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử, chỉ có lực van der Waals và lưỡng cực yếu, nên có nhiệt độ sôi nhỏ nhất. Đáp án khớp với đáp án nguồn (B).

(AI giải đề cho tôi)
Nhiệt độ sôi tăng theo lực liên kết giữa các phân tử: butan chỉ có liên kết van der Waals (t$s\approx -0,5^{°}C$), propanal có liên kết lưỡng cực – lưỡng cực (t$s\approx 49^{°}C$), propan-1-ol có liên kết hydrogen (t$s\approx 97^{°}C$). Vậy chiều tăng dần: CH${}_3$CH${}_2$CH${}_2$CH${}_3$ < CH${}_3$CH${}_2$CHO < CH${}_3$CH${}_2$CH${}_2$OH, tương ứng đáp án B (khớp với đáp án đã tô trong tài liệu nguồn).

Đáp án: 57,1
Propanoic acid có nhiệt độ sôi cao nhất: 141°C
Propan-1-ol có nhiệt độ sôi cao thứ hai: 97,2°C
Còn lại 2 ester nhưng methyl acetate có KLPT lớn hơn nên nhiệt độ sôi cao hơn methyl fomate
methyl acetate: 57,1°C.

(AI giải đề cho tôi)
a) Đúng: Benzyl chloride (C6H5CH2Cl) không có nhóm -OH hay -NH nên không tạo liên kết hydrogen với nước, chỉ có lực van der Waals yếu nên rất ít tan (0,05%).
b) Sai: Ở 25°C, o-Cresol có nhiệt độ nóng chảy 31°C > 25°C nên tồn tại ở thể rắn, không phải cả 3 chất đều lỏng.
c) Đúng: Benzyl alcohol có nhóm -OH tạo liên kết hydrogen liên phân tử nên nhiệt độ sôi (205,3°C) cao hơn benzyl chloride (179°C) vốn không có liên kết hydrogen.
d) Sai: Benzyl alcohol và o-Cresol cùng công thức phân tử C7H8O nên đốt cháy cùng số mol cần lượng oxygen như nhau (C7H8O + 8,5O2 → 7CO2 + 4H2O). Tuy nhiên nhiệt sinh chuẩn khác nhau (-352 kJ/mol so với -204,3 kJ/mol) nên nhiệt cháy khác nhau, lượng nhiệt sinh ra không bằng nhau.
a) (AI giải đề cho tôi)
Benzyl chloride không tạo liên kết hydrogen với nước nên rất ít tan.
b) (AI giải đề cho tôi)
o-Cresol có nhiệt độ nóng chảy 31°C > 25°C nên ở thể rắn ở điều kiện thường.
c) (AI giải đề cho tôi)
Benzyl alcohol có liên kết hydrogen giữa các phân tử nên nhiệt độ sôi cao hơn.
d) (AI giải đề cho tôi)
Cùng công thức C7H8O nên cần lượng O2 như nhau, nhưng nhiệt sinh chuẩn khác nhau nên lượng nhiệt phát sinh khác nhau.

(AI giải đề cho tôi)
Liên kết hydrogen giữa các phân tử cùng loại chỉ tạo được khi phân tử có nguyên tử H liên kết trực tiếp với nguyên tử có độ âm điện lớn (F, O, N). H${}_2$O (H-O), C${}_2$H${}_5$OH (H-O) và HF (H-F) đều có H gắn với O hoặc F nên tạo được liên kết hydrogen giữa các phân tử. CH${}_3$CHO chỉ có nguyên tử O mang cặp electron tự do nhưng không có nguyên tử H gắn với O (các H gắn với C), nên các phân tử CH${}_3$CHO với nhau không tạo được liên kết hydrogen. Vậy đáp án là B, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Nhiệt độ sôi thực tế: C2H6 ≈ −88,6°C (chỉ có liên kết van der Waals yếu); CH3COOC2H5 ≈ 77°C (este, không tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử); C2H5OH ≈ 78,5°C (tạo liên kết hydrogen nhưng khối lượng phân tử nhỏ); CH3COOH ≈ 118°C (liên kết hydrogen mạnh, tồn tại dạng nhị trùng (CH3COOH)2). Vậy trật tự tăng dần nhiệt độ sôi là (1) < (4) < (2) < (3), tương ứng với phương án B. Kết quả trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi)
Ở cùng số nguyên tử carbon, nhiệt độ sôi giảm theo thứ tự: carboxylic acid > alcohol > aldehyde > alkane. Carboxylic acid cao nhất do tạo liên kết hydro bền (dạng dimmer qua nhóm -COOH); alcohol có liên kết hydro qua nhóm -OH; aldehyde chỉ có lực liên kết dipole-dipole; alkane thấp nhất vì chỉ có lực van der Waals. Trên đồ thị, tại cùng số C: đường A cao nhất, sau đó B, rồi C, thấp nhất là D. Vậy A = carboxylic acid, B = alcohol, C = aldehyde, D = alkane, tương ứng phương án A. Kết quả trùng với đáp án nguồn (đáp án A được tô đậm ở trang 10).

Alcohol no, đơn chức mạch hở, số C càng tăng thì nhiệt độ sôi càng tăng. Do đó nhiệt độ sôi của $C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}OH$ phải nằm giữa 78,3°C và 117,7°C, chỉ có đáp án C (97,2) thỏa mãn.

Đáp án: 118
Acetic acid có liên kết hydrogen bền nhất nên nhiệt độ sôi cao nhất: 118°C