Bằng cách tối ưu hóa cấu trúc, hãy xác định độ dài các liên kết H–X (với X là F, Cl, Br, I).

Sử dụng phương pháp PM7 để tối ưu hóa cấu trúc, từ đó tính cấu trúc (độ dài liên kết, góc liên kết) các chất có trong các phương trình phản ứng sau:

O2(g) + 2H2(g) → 2H2O(g)       (1)

F2(g) + H2(g) → 2HF(g)            (2)

a) Tính biến thiên enthalpy của phản ứng (1) và (2) theo phương pháp PM7. So sánh kết quả nhận được với kết quả tính từ enthalpy tạo thành chuẩn của các chất trong Phụ lục 2.

b*) Tính biến thiên năng lượng của phản ứng (1) và (2). Từ đó, so sánh khả năng phản ứng của oxygen và fluorine với hydrogen.

Biết rằng, biến thiên năng lượng của phản ứng cũng được tính giống như biến thiên enthalpy của phản ứng, nhưng thay nhiệt tạo thành bởi năng lượng tổng của phân tử.

Chú ý: Enthalpy tạo thành chuẩn của các đơn chất ở trạng thái bền bằng 0

Cho dãy hợp chất H2X, với X là các nguyên tố nhóm VIA gồm O, S, Se. Sử dụng phương pháp tính PM7 để tối ưu hóa cấu trúc, từ đó tính độ dài liên kết X-H và góc HXH. Tìm quy luật biến đổi các giá trị này trong dãy nêu trên.

Sử dụng phương pháp PM7 tính cấu trúc (độ dài liên kết, góc liên kết), nhiệt tạo thành, năng lượng tổng của 3 đồng phân o, m, p-cresol. So sánh độ bền giữa các đồng phân.

Sử dụng phương pháp PM7 để xác định đồng phân cis-2-butene hay trans-2-butene bền hơn. Biết rằng, đồng phân có năng lượng tổng âm hơn sẽ bền hơn

Tính lại cấu trúc của C6H5OH trong dung môi nước. Các giá trị nhiệt tạo thành, năng lượng tổng, độ dài liên kết O-H và góc HOC là bao nhiêu?

(Làm việc nhóm) Tìm hiểu bài thí nghiệm hóa học ảo trong phần mềm Yenka và ứng dụng PhET có liên quan đến các chủ đề và chuyên đề trong Chương trình Hóa học 10 (mỗi chủ đề, chuyên đề ít nhất một thí nghiệm). Tiến hành thí nghiệm, quan sát để liên hệ với các nội dung lí thuyết đã học.

Thực hành về tính chất của halogens qua bài thí nghiệm Halogens mục Periodic Table của phần mềm Yenka. Thực hiện theo các chỉ dẫn của phần mềm và trả lời câu hỏi phần mềm đưa ra.

Thực hành về tính chất phân cực của phân tử qua bài thí nghiệm Cực tính của phân tử, phần mềm PhET.

Thực hành để làm rõ được những vấn đề nêu ra trong mục “THÔNG TIN” như sau:

Cho biết ${\Delta }_f{H}_{298}^0$ (kJ mol-1) các chất ở trạng thái tương ứng như sau:

 Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng diễn ra trong thí nghiệm trên và tính ${\Delta }_f{H}_{298}^0$ của phản ứng

Một bạn học sinh tính lượng nhiệt tỏa ra trong thí nghiệm như sau. Biết rằng, nhiệt dung riêng của nước là 4,184 J g-1 K-1 (nghĩa là để nâng nhiệt độ của 1,0 g nước lên 1oC thì cần cung cấp 4,184 J nhiệt lượng); khối lượng riêng của nước, D = 1 g mL-1.

- Khối lượng nước là m = V × D = 50 × 1,0 = 50 g

- Lượng nhiệt tỏa ra tính được theo công thức:

Q = C × m  × (T2 – T1) = 4,184 × 50 × (46 – 25) = 4393,2 J

Lượng nhiệt tỏa ra thực tế trong thí nghiệm này là bao nhiêu kJ? Vì sao lại có sự sai khác giữa kết quả tính của bạn học sinh và kết quả thực tế?

Vì sao sau đó nhiệt độ dung dịch lại giảm dần?

Vì sao nhiệt độ hỗn hợp chỉ tăng lên tới 46oC?

Vì sao nhiệt độ lại tăng lên khi phản ứng xảy ra?

Vì sao HCl được cho vào rất dư so với lượng cần phản ứng?

Vì sao phải sử dụng cốc chia độ?

Vì sao electron (hạt mang điện tích âm, -1) hầu như không làm thay đổi quỹ đạo chuyển động của hạt alpha (hạt mang điện tích dương, +2)

Vì sao khi quan sát ở cấp độ hạt nhân, trong khung hình quan sát thấy hầu như tất cả các hạt alpha đều bị lệch quỹ đạo ban đầu. Trái lại ở cấp độ nguyên tử, trong khung hình chỉ thấy số ít hạt alpha thay đổi quỹ đạo ban đầu.

Đối với vàng, nếu tăng số lượng hạt neutron ở hạt nhân thì hiện tượng qua sát được thay đổi ra sao?

Khi tăng năng lượng hạt alpha, hiện tượng quan sát thấy là gì? Năng lượng tăng lên thêm đó gọi là động năng hay thế năng? Hạt alpha có năng lượng cao hơn có làm thay đổi bản chất thí nghiệm hay không?

Thực nghiệm quan sát chùm hạt alpha sau khi đi qua lá vàng: Có những hạt không thay đổi quỹ đạo ban đầu (vẫn đi thẳng), có những hạt thay đổi quỹ đạo (bị lệch hướng hoặc quay ngược trở lại). Từ kết quả thí nghiệm ảo, hãy cho biết mô hình nguyên tử theo Rutherford hay mô hình bánh pudding có kết quả phù hợp với thực nghiệm. Lí giải vì sao mô hình đó lại phù hợp với thực nghiệm.

Vẽ công thức 2D và 3D rồi lưu dưới dạng file ChemSketch và .tif, sau đó chèn vào Word và PowerPoint với từng chất sau:

a) 

b)

Lưu các hình đã vẽ dưới dạng file ChemSketch và file ảnh, dán hình ảnh vào Word và PowerPoint

Vẽ công thức 2D và 3D của các chất sau:

a) 

b)  

c)

Lưu các nội dung đã vẽ ở trên:

a) Dưới định dạng file ChemSketch

b) Dưới định dạng file ảnh, chèn vào Word và PowerPoint

Vẽ công thức Lewis của các chất sau:

a) 

b) 

Vẽ công thức cấu tạo của các chất sau:

a)

b)

Gợi ý: Chọn O (oxygen, khu vực 2) rồi giữ chuột trái lên một nguyên tử C, di chuyển một đoạn, thả chuột sẽ được nhóm –OH gắn vào.

Vẽ công thức cấu tạo của các chất sau:

a)

b) 

Tùy theo điều kiện thực tế, có thể thực hành (hoặc quan sát video) cách sử dụng bình chữa cháy, bình tạo bọt; sử dụng mặt nạ chống khói, đầu báo cháy, các loại thang và chăn chống cháy.

Tìm hiểu và giải thích ý nghĩa một số biểu tượng liên quan đến cháy, nổ dưới đây:

Giải thích những trường hợp sau đây:

a) Không dùng nước để chứa đám cháy do xăng, dầu và một số hóa chất như lithium, sodium, …

b) Không dùng nước, cát, khí CO2 để chữa đám cháy kim loại magie.

Thảo luận về cơ sở của các phương pháp chữa cháy dựa theo tốc độ của phản ứng cháy:

a) Ảnh hưởng của nhiệt độ tới tốc độ phản ứng cháy như thế nào?

b) Ảnh hưởng của nồng độ oxygen tới tốc độ phản ứng cháy như thế nào?

Vận dụng ý nghĩa của tam giác lửa để giải thích cơ sở của từng phương pháp phòng cháy.

Khi chữa cháy bằng nước, nước bị nóng đến hóa hơi và bay đi. Nêu vai trò của quá trình này trong việc xử lí đám cháy, so sánh với việc xử lí bằng cát.

Hình 7.1 là hình ảnh ghi lại một đám cháy xảy ra tại kho chứa dầu. Theo em, có thể dùng nước để dập tắt đám cháy này hay không?

Cho phản ứng giữa Hb với O2 ở phổi:

Hb + O2 → HbO2

Giả sử lượng oxygen cung cấp cho cơ thể chỉ phụ thuộc vào tốc độ phản ứng; tần số nhịp thở trung bình của một người là 16 nhịp/phút. Hỏi nếu nồng độ oxygen trong không khí giảm từ 21% xuống 18% (theo thể tích) thì tần số nhịp thở trung bình là bao nhiêu để đảm bảo lượng oxygen cung cấp cho cơ thể không thay đổi?

Cho phản ứng đốt cháy hoàn toàn khí propane:

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)

Tốc độ của phản ứng sẽ thay đổi như thế nào nếu nồng độ oxygen trong không khí giảm từ 21% xuống 15% (theo thể tích)? Các yếu tố khác coi như không đổi

Hexachlorobenzene rắn (C6Cl6) là chất cực kì độc hại với con người nên được bảo quản rất kĩ lưỡng. Nếu xảy ra hỏa hoạn nhà kho có chứa C6Cl6 thì chất này có dễ dàng bị tiêu hủy bởi phản ứng cháy với oxygen hay không? Hãy dự đoán bằng cách tính biến thiên enthalpy của phản ứng. Biết rằng phản ứng chát sinh ra CO2 và Cl2.

Hỗn hợp bột Al và NH4ClO4 được dùng làm nhiên liệu rắn cho tên lửa. Hỗn hợp bột Al và Fe2O3 được dùng để hàn kim loại. Phản ứng xảy ra khi sử dụng các hỗn hợp bột này như sau:

3Al(s) + 3NH4ClO4(s) → Al2O3(s) + AlCl3(s) + 3NO(g) + 6H2O(g) (1)

2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(l)         (2)

Các giá trị ${\Delta }_f{H}_{298}^0$ (kJ mol-1) tra ở Phụ lục 2.

a) Bằng tính toán hãy cho biết: 1 gam hỗn hợp bột nào (trộn theo đúng tỉ lệ phản ứng) tỏa ra nhiều nhiệt hơn. Từ đó dự đoán phản ứng nào xảy ra mãnh liệt hơn.

b) Có thể dùng hỗn hợp bột Al và Fe2O3 làm nhiên liệu trong động cơ tên lửa được không?

Giải thích các yếu tố nguy hiểm trong ba trường hợp sau:

a) Ngủ trong phòng hẹp và kín.

b) Hít thở trong khu vực kín có đám cháy.

c) Đốt than trong phòng kín. Cho biết khi thiếu không khí, than cháy sinh ra nhiều khí CO.

Giải thích vì sao ở những nơi có điều kiện, người ta bơm khí nitơ vào lốp xe ô tô thay cho không khí.

Ngày 04 – 8 – 2020 tại cảng biển thành phố Beirut, thủ đô của Liban đã xảy ra hai vụ nổ liên tiếp. Nguyên nhân gây ra bở vụ nổ của 2750 tấn ammonium nitrate, NH4NO3. Vụ nổ này gây ra thiệt hại rất lớn về người và của: 207 người chất, khoảng 7500 người bị thương, khoảng 300000 người mất nhà cửa, tổng thiệt hại lên đến 10 – 15 tỉ USD.

Giải thích vì sao một loại đạm thông thường như ammonium nitrate lại có thể phát nổ được. Từ đó, đề sống cách phòng chống cháy nổ phân đạm khi lưu trữ trong nhà kho.

Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của các cuộc chiến tranh để lại. Một trong số đó chính là hàng nghìn tấn bom mìn, vật liệu nổ hiện còn sót lại trên khắp cả nước. Em hãy tìm hiểu và trả lời các câu hỏi:

a) Có bao nhiêu tỉnh thành bị ô nhiễm bởi bom mìn? Tổng diện tích ô nhiễm bom mìn, vật liệu nổ trên cả nước là bao nhiêu? Ô nhiễm bom mìn và vật liệu nổ đã gây nên những thiệt hại như thế nào?

b) Hãy đề xuất những hành động để làm giảm nguy cơ thiệt hại gây ra các vụ nổ bom mìn và vật liệu nổ.

Nêu thành phần đầu que diêm và vỏ quẹt bao diêm; cơ sở hóa học sự tạo lửa của diêm.

Hãy tính ứng với 1 gam mỗi muối trong các phản ứng (1’), (2’), (3’) tỏa ra bao nhiêu kJ nhiệt lượng.

Xác định nhiệt lượng (kJ) tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam mỗi chất CH4, C2H2 ở điều kiện chuẩn. Biết các sản phẩm thu được đều ở thể khí.

So sánh mức độ mãnh liệt của phản ứng đốt cháy các chất trên.

Đốt cháy hoàn toàn 1 gam (ở thể hơi) mỗi chất trong dãy CH4, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl4 sẽ tỏa ra bao nhiêu kJ nhiệt lượng trong điều kiện chuẩn? Biết sản phẩm phản ứng là CO2, H2O, HCl, Cl2 đều ở thể khí. Năng lượng của một số liên kết được cho ở Phụ lục 3.

Nhắc lại cách tính biến thiên theo enthalpy phản ứng theo năng lượng liên kết.