BÀI TẬP HỌC SINH GIỎI QUỐC TẾ, QUỐC GIA VÒNG 2 - HƯỚNG DẪN CHẤM THI LẬP ĐỘI TUYỂN DỰ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT NĂM 2018 MÔN HÓA HỌC

Chỉ có cấu tạo I là phù hợp với số liệu về độ dài liên kết vì độ dài liên kết NO gần như
trùng với liên kết NO trong N2O4, chứng tỏ liên kết NO ở cả hai chất đều là cộng hưởng giữa liên
kết đơn N – O và liên kết đôi N = O, đồng thời liên kết NN ở I là cộng hưởng giữa liên kết đôi
N=N và liên kết ba nên nó ngắn hơn nhiều so với liên kết đơn N – N ở N2O4 và ngắn hơn liên kết
NO ở I, tức là có thể biểu diễn như công thức IV.
Ở cấu tạo I, nguyên tử N đứng giữa (N và O) ở trạng thái lai hóa sp nên phân tử N2O có
cấu trúc thẳng hàng như I hoặc IV.
(Ở cấu tạo III chỉ có liên kết NO mà không có liên kết NN và khoảng cách NN gấp đôi độ
dài liên kết NO. Ở cấu tạo II cả hai liên kết NO đều là liên kết đơn nên độ dài liên kết không thể
giống như liên kết NO trong N2O4 được).
b) Cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử lưu huỳnh trong các hợp chất (1), (2), (3) và
(4).
Sự tạo thành kết tủa Ag2N2O2 khi thêm bạc nitrat vào hỗn hợp sản phẩm và phản ứng Ag2N2O2 +
HCl → H2N2O2 + AgCl cho thấy H2N2O2 là axit hai nấc tương ứng với anion N2O2 2- , suy ra cấu
tạo của Y là HO – N=N – OH. Dù ban đầu Y là đồng phân E hay Z thì do ở dạng đồng phân hỗ
biến, nhóm N=O quay tự do quanh liên kết đơn N – N nên trong dung dịch nước sẽ tồn tại cả 3
cấu trúc sau:
c) Đề xuất sơ đồ phản ứng để giải thích sự phân hủy của Y trong dung dịch nước.
Có thể có các sơ đồ sau:
Sơ đồ thứ nhất: Sau khi phân ly nấc thứ nhất, anion HON2O - tách ion OH - để giải tỏa điện tích
âm, khí N2O sinh ra làm chuyển dịch cân bằng về phía phải:
Sơ đồ thứ hai: Axit HON2OH bị proton hóa tạo điều kiện cho OH đi ra dưới dạng phân tử
H2O, sau đó H + bị loại đi để giải tỏa điện tích dương tạo ra phân tử trung hòa thoát khỏi dung
dịch:
Như đã biết, axit nitric là axit mạnh vì nguyên tử N đính với 3 nguyên tử O, axit nitrơ là
một axit yếu (pKa = 3,3) vì N đính với 2 O. Ở HO – N = N – OH, nguyên tử N chỉ đính với 1 O
nên chắc chắn là axit yếu hơn nhiều, nó khó có thể bị proton hóa như bước đầu tiên ở sơ đồ thứ
hai.
Vì vậy trong nước thì Y sẽ phân hủy theo sơ đồ thứ nhất, khi cho thêm axit mạnh thì nó
sẽ phân hủy theo sơ đồ thứ hai.
DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL