Viết công thức Lewis của CF4, C2H6, C2H4 và C2H2.

Bài 1:

Công thức Lewis của CF₄

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử CF₄.

C có 4 electron hóa trị, F có 7 electron hóa trị.

Trong phân tử CF₄ có 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử F. Vậy N₁ = 1.4 + 4.7 = 32 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 4.2 = 8 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 32 – 8 = 24 electron

Bước 3: Sử dụng 24 electron này để tạo octet cho F trước (vì F có độ âm điện cao hơn)

Bước 4: Nguyên tử C đã đạt được octet. Vậy công thức Lewis của CF₄ là

Công thức Lewis của C₂H₆

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử C₂H₆.

C có 4 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị.

Trong phân tử C₂H₆ có 2 nguyên tử C và 6 nguyên tử H. Vậy N₁ = 2.4 + 6.1 = 14 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 7.2 = 14 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 14 – 14 = 0 electron

Bước 3: Nguyên tử C và H đều đã được octet.

Vậy công thức Lewis của C₂H₆ là

Công thức Lewis của C₂H₄

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử C₂H₄:

C có 4 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị. Trong phân tử C₂H₄, có 2 nguyên tử C và 4 nguyên tử H. Vậy N₁ = 2.4 + 4.1 = 12 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử.

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 5.2 = 10 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 12 – 10 = 2 electron

Bước 3: Sử dụng N₃ = 2 electron để tạo octet cho C trước

Bước 4: Đã sử dụng hết 2 electron để tạo octet cho C. Tuy nhiên C còn lại chưa đủ octet nên ta chuyển 1 cặp electron của nguyên tử C vừa được tạo octet tạo thành cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử C. Các nguyên tử H đã đủ octet.

Vậy công thức Lewis của C₂H₄ là

Công thức lewis của C₂H₂

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử C₂H₂:

C có 4 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị. Trong phân tử C₂H₂, có 2 nguyên tử C và 2 nguyên tử H. Vậy N₁ = 2.4 + 2.1 = 10 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 3.2 = 6 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 10 – 6 = 4 electron

Bước 3: Sử dụng N₃ = 4 electron để tạo octet cho một C trước

Bước 4: Đã sử dụng hết 4 electron để tạo octet cho một C. Tuy nhiên C còn lại chưa đủ octet nên ta chuyển 2 cặp electron của nguyên tử C vừa được tạo octet tạo thành cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử C. Các nguyên tử H đã được octet.

Vậy công thức Lewis của C₂H₂ là 

Bài 2: Công thức Lewis của H₂O

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử H₂O:

O có 6 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị. Trong phân tử H₂O, có 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O. Vậy N₁ = 2.1 + 1.6 = 8 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

H - O - H

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 2.2 = 4 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 8 – 4 = 4 electron

Bước 3: Sử dụng N₃ = 4 electron để tạo octet cho O. Các nguyên tử H đã được octet.

Công thức Lewis của H₂O là 

Dự đoán hình dạng phân tử và dạng lai hóa của nguyên tử trung tâm O

Xung quanh nguyên tử trung tâm O có 4 đám mây E (hai cặp electron chưa liên kết và hai cặp electron chung), do lực đẩy giữa các đám mây nên 4 đám mây E này phải có vị trí xa nhau nhất ⇒ 4 đám mây hướng về 4 đỉnh của một hình tứ diện đều.

⇒ Dự đoán phân tử nước có cấu tạo góc (góc liên kết 109,5^o); nguyên tử trung tâm O ở dạng lai hóa sp³:

1 AO 2s tổ hợp với 3 AO 2p tạo 4 AO lai hóa sp³

2 AO lai hóa sp³ chứa electron độc thân của nguyên tử O xen phủ với 2 AO s của nguyên tử H tạo thành 2 liên kết σ.

(Do cặp electron chưa liên kết chiếm khoảng không gian lớn hơn so với các cặp electron liên kết, tương tác đẩy giữa các cặp electron chưa liên kết lớn hơn tương tác đẩy giữa các cặp electron liên kết, nên góc liên kết HOH thực tế bằng 104,5^o, nhỏ hơn góc hóa trị theo lí thuyết (109,5^o))

Bài 3: Đáp án: C

Công thức Lewis của CHCl₃ là

Nguyên tử trung tâm C có 4 liên kết đơn xung quanh tương ứng với 4 đám mây electron. Công thức VSEPR của CHCl₃ là AE₄

Do 4 đám mây hướng tới 4 đỉnh của một tứ diện nên dạng hình học không gian của CHCl₃ có dạng tứ diện

⇒ Trạng thái lai hóa của nguyên tử C trong phân tử CHCl₃ là sp³.

Bài 4*: 

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử HNO₃:

N có 5 electron hóa trị, O có 6 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị.

Trong phân tử HNO₃, có 1 nguyên tử H, 3 nguyên tử O và 1 nguyên tử N

⇒ Tổng số electron hóa trị N₁ = 1.1 + 3.6 + 1.5 = 24 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 4.2 = 8 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 24 – 8 = 16 electron

Bước 3: Sử dụng N₃ = 16 electron để tạo octet cho O trước

Bước 4: Đã sử dụng hết 16 electron để tạo octet cho O. Tuy nhiên N chưa đủ octet nên ta chuyển 1 cặp electron của nguyên tử O (không liên kết với H) tạo thành cặp electron dùng chung cho hai nguyên tử O và N

Bài 5*:

Công thức Lewis của CS₂ 

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử CS₂:

C có 4 electron hóa trị, S có 6 electron hóa trị.

Trong phân tử CS₂, có 1 nguyên tử C, 2 nguyên tử S

⇒ Tổng số electron hóa trị N₁ = 1.4 + 2.6 = 16 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

S - C - S

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 2.2 = 4 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 16 – 4 = 12 electron

Bước 3: Sử dụng N₃ = 12 electron để tạo octet cho S trước

Bước 4: Đã sử dụng hết 12 electron để tạo octet cho S. Tuy nhiên C chưa đủ octet nên ta chuyển 1 cặp electron của mỗi nguyên tử S tạo thành cặp electron dùng chung cho hai nguyên tử C và S

Xung quanh nguyên tử C có hai đám mây electron hóa trị, do lực đẩy giữa 2 đám mây electron nên 2 đám mây này phải xa nhau nhất → CS₂ có dạng đường thẳng theo mô hình VSEPR.

Bài 6*: 

Công thức Lewis của PCl₅:

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử PCl₅

 P có 5 electron hóa trị, Cl có 7 electron hóa trị. Trong phân tử PCl₅, có 1 nguyên tử P và 5 nguyên tử Cl. Vậy N1 = 1.5 + 5.7 = 40 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 5.2 = 10 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 40 – 10 = 30 electron

Bước 3: Sử dụng N₃ = 30 electron để tạo octet cho 5 Cl trước

Bước 4: Đã sử dụng hết 6 electron để tạo octet cho một Cl. P đã đủ octet

Vậy công thức Lewis của PCl₅ là 

Công thức Lewis của SF₆:

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị (N₁) của phân tử SF₆

S có 6 electron hóa trị, F có 7 electron hóa trị.

Trong phân tử  SF₆, có 1 nguyên tử S và 6 nguyên tử F.

Vậy N₁ = 1.6 + 6.7 = 48 electron

Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 6.2 = 12 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 48 – 12 = 36 electron

Bước 3: Sử dụng N₃ = 36 electron để tạo octet cho 6 F trước

Bước 4: Đã sử dụng hết 6 electron để tạo octet cho một F và S đã đủ octet

Vậy công thức Lewis của SF₆ là