1. Phương pháp viết công thức cấu tạo các phân tử
1.1. Lý thuyết
Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu công thức cấu tạo là gì và theo dõi các bước dưới đây để biết cách viết công thức cấu tạo của các phân tử nhé!
- Viết CHe của các nguyên tử tạo nên hợp chất
- Tính toán số e mỗi nguyên tử tham gia góp chung = 8 - số e thuộc lớp ngoài cùng
- Các e lớp ngoài cùng với các cặp e chung được biểu diễn (bằng các dấu chấm) lên xung quanh của kí hiệu nguyên tử ⇒ ta được công thức electron
- Thay 1 gạch ngang vào mỗi cặp e chung, ta sẽ được công thức cấu tạo
Lưu ý:
- Khi 2 nguyên tử liên kết với nhau mà trong đó có 1 nguyên tử A đạt được cấu hình bền nhưng nguyên tử B kia chưa đạt được thì lúc này A sẽ sử dụng cặp e của nó để B được dùng chung → hình thành nên liên kết cho nhận (hay còn gọi là phối trí) biểu diễn bằng → hướng đến nguyên tử nhận được cặp e đó.
- Khi có nhiều hơn 1 nguyên tử đều có khả năng đưa cặp e ra cho nguyên tử khác để dùng chung thì luôn ưu tiên với nguyên tử nào mang độ âm điện nhỏ hơn.
- Khi viết các công thức cấu tạo (CTCT) của:
* Axit có oxi: thì ta viết theo thứ tự
+ Viết ra nhóm H - O
+ Cho O trong nhóm H - O liên kết với phi kim ở trung tâm
+ Tiếp theo cho phi kim ở trung tâm liên kết với nguyên tử O còn lại (nếu có).
* Muối:
+ Viết CTCT của axit tương ứng với nó trước.
+ Tiếp theo thay nguyên tử H ở axit bằng kim loại.
1.2. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: Trình bày quá trình hình thành liên kết cho - nhận trong các phân tử dưới đây: H3O+ và HNO3
Lời giải:
- Xét phân tử H3O+ ta có:
- Xét phân tử HNO3 ta có:
Sau khi tạo thành các liên kết cộng hóa trị, nguyên tử N (không phải nguyên tử O) sẽ cho đi 1 cặp e đến nguyên tử O thứ 3 (hiện đang bị thiếu 2e mới đạt cấu hình khí trơ) hình thành nên liên kết cho - nhận .
Chú ý:
- Cấu tạo của phân tử và sự biểu diễn với liên kết cho - nhận là giúp phù hợp với quy tắc bát tử.
- Với nguyên tử cho cặp e có 3 lớp trở lên, có khả năng có hóa trị lớn hơn 4 nên vẫn biểu diễn bằng liên kết cộng hóa trị.
Ví dụ 2: Hãy viết công thức cấu tạo của phân tử H2SO4 và HClO4 để nhận thấy rằng quy tắc bát tử chỉ đúng trong 1 số trường hợp nhất định.
Giải:
Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập và xây dựng lộ trình học tập THPT vững vàng
2. Luyện tập viết công thức cấu tạo của các phân tử
2.1. Bài tập SGK cơ bản và nâng cao
Câu 1: Hãy viết công thức e và công thức cấu tạo của các phân tử dưới đây:
PH3, SO2
Giải:
Phân tử
Công thức electron
Công thức cấu tạo
PH3
SO2
Câu 2: Hãy viết công thức e và công thức cấu tạo của các chất: HClO, HCN, HNO2.
Giải:
HClO có công thức e là:
Công thức cấu tạo của HClO là: H - O - Cl
HCN có công thức e là:
Công thức cấu tạo của HCN là:
HNO2 có công thức e là:
Công thức cấu tạo của HNO2 là: H - O - N = O
Câu 3: Hãy viết công thức e và công thức cấu tạo của các chất dưới đây:
NH3, C2H2, C2H4, CH4, Cl2, HCl, H2O.
Giải:
Phân tử
Công thức electron
Công thức cấu tạo
NH3
C2H2
C2H4
CH4
Cl2
HCl
H2O
Câu 4: Viết công thức cấu tạo các chất dưới đây:
Cl2O, HClO, Cl2O3, HClO2, Cl2O5, HClO3, Cl2O7
Giải:
Cl2O có CTCT là: Cl - O - Cl
CTCT của HClO là: H - O - Cl; HClO: Axit hipocloro
CTCT của HClO2 là: H-O-Cl→O hay H-O-Cl =O: Axit chlorơ
CTCT của Cl2O5 là:
CTCT của HClO3 là:
CTCT của Cl2O7 là:
Câu 5: A là một nguyên tố thuộc phi kim. Tổng đại số giữa số OXH (oxi hoá) dương cao nhất với 2 lần số OXH âm thấp nhất của nguyên tố A là +2. Tổng số p và n của A lại nhỏ hơn 34.
a) Hãy xác định A2.
b) B là một hợp chất khí của A với H, C là oxit của A mà trong đó có chứa 50% oxi về khối lượng. Hãy xác định công thức phân tử của hợp chất B và C.
c) Viết công thức cấu tạo của các phân tử AO2; AO3; H2AO4.
Giải:
a) Gọi số OXH dương cao nhất và số OXH âm thấp nhất của A lần lượt là +m và -n.
Số OXH cao nhất của A trong oxit là +m nên ở lớp ngoài cùng nguyên tử A sẽ có m e.
Số OXH trong hợp chất của A với H là -n nên để đạt được cấu hình với 8 e bão hòa của khí hiếm thì lớp ngoài cùng của nguyên tử A cần phải nhận thêm n e nữa.
Theo đề bài ta có: m + n = 8. Mặt khác: +m + 2(-n) = +2 => m - 2n = 2.
Từ đây suy ra được: m = 6 và n = 2. Vậy A là một phi kim thuộc nhóm VI.
Số khối của A < 34 nên A chỉ có thể là O hay S. Do oxi không tạo nên số OXH cao nhất là +6 nên A phải là lưu huỳnh.
b) Trong hợp chất B, S có số OXH thấp nhất nên B phải có công thức là H2S.
Gọi công thức oxit C là SOn.
Do %S = 50% nên ta có: 32/16n = 50/50 => n = 2
Vậy công thức của C sẽ là SO2
c) Ta có công thức cấu tạo của các chất SO2; SO3; H2SO4 lần lượt là:
Câu 6: Để khử hoàn toàn 16g oxit của một kim loại thành kim loại thì cần dùng đến 6,72l H2. Hòa tan toàn bộ lượng kim loại thu được vào trong dung dịch HCl loãng thì thấy thoát ra ngoài 4,48l khí H2. Biết các khí đều được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Hãy xác định công thức của oxit đó. Từ đó cho biết số OXH và hóa trị của kim loại trong oxit.
Giải:
Gọi công thức của oxit là AxOy = b mol.
AxOy + yH2 → xA + yH2O
(mol): b by bx
Ta có: a(Mx + 16y) = 16 và lại có: ay = 0,3. Vì thế suy ra: Max = 11,2
2A + 2nHCl → 2ACln + nH2
(mol): ax 0,5nax
Ta lại có: 0,5nax = 0,2 nên suy ra nax = 0,4.
Ta có tỉ lệ sau: M/n = Max/nax = 11,2/0,4 . Vậy suy ra M = 28n.
Ta lập bảng sau:
n
1
2
3
M
28 loại
56 loại (thỏa mãn)
84 loại
Vậy kim loại M chính là Fe.
Lập tỉ lệ: x/y = ax/ay = 2/3. Vậy công thức oxit đó là Fe2O3.
Số OXH của sắt trong oxit là +3, sắt có hoá trị là III.
Câu 7: Hãy viết công thức cấu tạo của các ion và phân tử sau: NH4+, Cl2O7, Fe3O4, KMnO4.
Giải:
CTCT của NH4+:
CTCT của Fe3O4:
CTCT của KMnO4:
CTCT của Cl2O7:
Câu 8: Tại sao lại nói nitơ là một khí tương đối trơ khi ở nhiệt độ thường?
Giải:
Phân tử N2 có tới 3 liên kết. Trong đó có 1 liên kết σ và 2 liên kết π. Với các liên kết như thế thì mỗi nguyên tử N đều có đủ 8e ở lớp e ngoài cùng giống với nguyên tử neon (có $2s^2 2p^6$). Lớp vỏ hóa trị có đủ 8e rất bền vững vì vậy mà phân tử N2 khá trơ khi ở điều kiện nhiệt độ thường.
Câu 9: Hãy viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử dưới đây : CH2Cl2 (một chất), C2H4Cl2 (hai chất), C2H4O2 (ba chất).
Giải:
+ CTCT của CH2Cl2:
+ CTCT của C2H4O2:
CH3COOH
HCOOCH3
CHO-CH2-OH
+ CTCT của C2H4Cl2:
CH3-CHCl2
Cl-CH2-CH2-Cl
Câu 10: Hãy viết công thức cấu tạo của các chất dưới đây:
Cl2O, Cl2O5, HClO3.
Giải:
CTCT của Cl2O:
CTCT của Cl2O5:
CTCT của HClO3:
2.2. Bộ câu hỏi trắc nghiệm viết công thức cấu tạo của phân tử
Câu 1: Nguyên tử Al có chứa 3e hóa trị. Khi nó liên kết với 3 nguyên tử flo thì kiểu liên kết hóa học nào được hình thành giữa chúng:
A. Liên kết giữa các kim loại.
B. Liên kết CHT có cực.
C. Liên kết CHT không cực.
D. Liên kết ion.
Câu 2: Dãy nào dưới đây không có hợp chất ion?
A. OF2, NH4Cl, H2S.
B. CO2, Cl2, CCl4
C. AlF3, BF3, CH4 .
D. CaO, I2, CaCl2.
Câu 3: Cho 2 nguyên tử nguyên tử Liti (với Z=3) và nguyên tử Oxi (với Z=8). Phát biểu nào dưới đây không đúng:
A. CHe của ion Li+ là 1s2 và CHe của ion O2- là $1s^2 2s^2 2p^6$
B. Những điện tích có ở ion Li+và O2- được hình thành do: Li → Li ++ e, còn O + 2e → O2- .
C. Nguyên tử khí hiếm Ne có CHe giống Li +và O2-.
D. Công thức Li2O hình thành do: mỗi nguyên tử Li nhường 1e, còn một nguyên tử O nhận 2e.
Câu 4: Nước (công thức H2O) có vai trò hết sức quan trọng đối với đời sống sinh hoạt của mọi người. Nước là phân tử có chứa liên kết cộng hóa trị, số liên kết cộng hoá trị ở trong phân tử H2O là bao nhiêu?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Câu 5: Hidrosunfua (công thức H2S) là chất khí có mùi trứng thối đặc trưng và rất độc, nó được sinh ra từ quá trình phân hủy xác động - thực vật. Hidrosunfua là phân tử có chứa liên kết cộng hóa trị, trong phân tử H2S có bao nhiêu liên kết cộng hoá trị?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Câu 6: Trong phân tử CH4 có bao nhiêu cặp e chưa tham gia liên kết?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
Câu 7: Trong phân tử CO2 có bao nhiêu cặp e được dùng chung?
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
Câu 8: Trong phân tử NH3 có bao nhiêu cặp e chưa tham gia liên kết?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
Câu 9: Trong phân tử N2 có bao nhiêu cặp e được dùng chung?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
Câu 10: Trong phân tử HF có số đôi e chưa tham gia liên kết là bao nhiêu?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
Câu 11: Liên kết cộng hóa trị được hình thành bằng
A. Sự dịch chuyển e từ nguyên tử này sang nguyên tử kia
B. Sự góp chung cặp e từ 2 nguyên tử
C. Cặp e dùng chung từ các nguyên tử
D. Sự tương tác của các nguyên tử với nhau.
Câu 12: Những tính chất nào sau đây thuộc về liên kết cho - nhận?
A. Không được bền như liên kết ion
B. Không được bền như liên kết cộng hóa trị
C. Bền ngang liên kết hydrogen
D. Bền ngang với liên kết cộng hóa trị.
Câu 13: Ion nào dưới đây có 32e :
A. CO32- B. SO42- C. NH4+ D. NO3-
Câu 14: Nguyên tố A có CHe lớp ngoài cùng là ns2np4. Công thức hợp chất của A với H và công thức oxit tương ứng với hóa trị cao nhất của A lần lượt là
A. AH2 và AO B. AH2 và AO2 C. AH4 và AO2 D. AH2 và AO3
Câu 15: Nhóm hợp chất nào dưới đây có chứa liên kết cho - nhận ?
A. NaCl, CO2. B. HCl, MgCl2. C. H2S, HCl. D. NH4NO3, HNO3.
Câu 16: Nguyên tử O có cấu hình e là: 1s22s22p4. Sau khi hình thành liên kết, nó có cấu hình là :
A. $1s^2 2s^2 2p^2$ B.$1s^2 2s^2 2p^4 3s^2$ C. $1s^2 2s^2 2p^6$ D. $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$
Câu 17: Công thức e nào dưới đây không đủ e theo quy tắc octet?
A.
B.
C.
D.
Câu 18: Phân tử KCl được tạo thành do:
A. Quá trình kết hợp giữa nguyên tử K và nguyên tử Cl.
B. Quá trình kết hợp giữa ion K+ và ion Cl2-.
C. Quá trình kết hợp giữa ion K- và ion Cl+.
D. Quá trình kết hợp giữa ion K+ và ion Cl-.
Câu 19: Công thức Lewis của chất SO2 là
A.
B.
C. O = S → O
D. O = S = O
Câu 20: Trong các phân tử : H2, N2, CO2, Cl2, I2, C2H4, C2H2. Có bao nhiêu phân tử có liên kết 3 trong phân tử ?
A. 2 B. 1 C. 3 D. 4
Bảng đáp án tham khảo:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
B
C
B
B
A
A
B
D
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
D
A
D
D
C
B
C
B
A
Muốn làm các bài tập trong chương trình hoá học THPT thì trước hết các em cần trau dồi kỹ năng viết công thức cấu tạo của bản thân. Biết được tầm quan trọng của sự góp mặt của công thức cấu tạo, VUIHOC đã viết bài viết này nhằm củng cố phương pháp kèm bộ bài tập rất bổ ích về phần kiến thức này để giúp các em học tập dễ dàng hơn. Để học thêm được nhiều các kiến thức hay và thú vị về Hoá học 10 cũng như Hoá học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!
Tham khảo thêm:
Bộ Sách Thần Tốc Luyện Đề Toán - Lý - Hóa THPT Có Giải Chi Tiết
