Bài 3: Có 3 lọ đựng riêng biệt các khí sau: Oxi; hiđro ; cácbonic. Hãy phân biệt 3 khí trên bằng phương pháp hóa học.
Có ai ở đây không? Mình đang tìm cách giải quyết câu hỏi khó nhằn này. Bất cứ sự giúp đỡ nào cũng sẽ rất quý giá! Cảm ơn mọi người.

Để phân biệt khí cácbonic, ta có thể sử dụng phương pháp xúc tác. Khí cácbonic là khí có tính chất không cháy, nên ta có thể xác định có khí cácbonic hay không bằng cách đun nóng một mẫu vật nào đó trong một ống nghiệm, nếu trong quá trình đun nóng không có hiện tượng cháy và không có sự tác động nào xảy ra trên mẫu mà ta đang đun nóng thì có nghĩa là có khí cácbonic.

Để phân biệt hiđro, ta có thể sử dụng phương pháp sục khí hiđro qua dung dịch cuộn nới. Hiđro là khí có tính chất dễ cháy, khi sục khí hiđro qua dung dịch chứa cuộn nới, sẽ có hiện tượng nới giãn tức thì. Ta có thể xác định có hiđro hay không bằng cách sục khí hiđro qua dung dịch cuộn nới, nếu dung dịch chứa cuộn nới nổi lên có nghĩa là có hiđro trong khí.

Để phân biệt Oxi, ta có thể sử dụng phương pháp đốt cháy. Oxi là khí có tính chất làm cháy, nên khi đốt cháy một mẫu vật nào đó, nếu trong quá trình đốt cháy có sự hiện diện của Oxi, sẽ tạo ra lửa và khí CO2. Ta có thể xác định có Oxi hay không bằng cách đưa một vòng kim loại cháy vào khí mà ta muốn kiểm tra. Nếu vòng kim loại cháy, tức là có Oxi trong khí.

Phương pháp giải:

1. Xem xét cấu trúc electron của nguyên tử F: [He]2s22p5
2. Đề xuất của bạn học sinh là nguyên tử F nhường 7 electron, tạo ion F7+ có cấu trúc [He], và 7 nguyên tử F khác nhận mỗi nguyên tử nhận 1 electron tạo 7 ion F- có cấu trúc [Ne].
3. Nhưng theo quy tắc octet, nguyên tử Fluorine cần 1 electron để hoàn thiện lớp ngoài cùng, không phải 7 electron như đề xuất của bạn học sinh.
4. Vì vậy, đề xuất trên không hợp lý trong thực tế.

Các cách giải khác:

1. Liên kết trong phân tử F2 được mô tả bằng cách chia sẻ cặp electron giữa hai nguyên tử F.
2. Mỗi nguyên tử F chia sẻ một electron của cấu hình electron lớp ngoài cùng của mình với nguyên tử F khác.
3. Việc chia sẻ cặp electron này tạo ra liên kết đôi (double bond) giữa hai nguyên tử F, và mỗi nguyên tử F có được cấu trúc electron [He].
4. Do đó, công thức phân tử của F2 là F-F.

Câu trả lời chi tiết:

Đề xuất của bạn học sinh là không hợp lý trong thực tế. Theo quy tắc octet, nguyên tử Fluorine cần 1 electron để hoàn thiện lớp ngoài cùng, không phải 7 electron như đề xuất. Để thỏa mãn quy tắc octet, nguyên tử F sẽ chia sẻ cặp electron với nguyên tử F khác để tạo liên kết đôi. Do đó, công thức phân tử của F2 là F-F.