Cấu Trúc Phân Tử Nitơ

Phương pháp viết công thức cấu tạo các phân tử

Lý thuyết

Hãy cùng trang web FPTSkillKing tìm hiểu về 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 (Cấu Hình Electron) của các nguyên tử tạo nên hợp chất.
• Tính toán số electron mỗi nguyên tử tham gia góp chung = 8 – số electron thuộc lớp ngoài cùng.
• Các electron lớp ngoài cùng với các cặp electron chung được biểu diễn (bằng các dấu chấm) xung quanh của kí hiệu nguyên tử ⇒ ta được công thức electron.
• Thay 1 gạch ngang vào mỗi cặp electron 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 electron 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 electron đó.
• Khi có nhiều hơn 1 nguyên tử đều có khả năng đưa cặp electron 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.

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 electron đến nguyên tử O thứ 3 (hiện đang bị thiếu 2 electron 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 electron 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:

• Công thức cấu tạo của H2SO4 là: H – O – S = O

• Công thức cấu tạo của HClO4 là: H – O – Cl = O

Luyện tập viết công thức cấu tạo của các phân tử

Bài tập SGK cơ bản và nâng cao

Câu 1: Hãy viết công thức electron 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 electron và công thức cấu tạo của các chất: HClO, HCN, HNO2

Giải:
Chất | Công thức electron | Công thức cấu tạo
— | — | —
HClO | |
HCN | |
HNO2 | |

Câu 3: Hãy viết công thức electron và công thức cấu tạo của các chất dưới đây: NH3, C2H2, C2H4, CH4, Cl2, HCl, H2O

Giải:
Chất | 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:
Chất | CTCT
— | —
Cl2O |
HClO |
Cl2O3 |
HClO2 |
Cl2O5 |
HClO3 |
Cl2O7 |

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 A.
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 electron.
Số OXH trong hợp chất của A với H là -n nên để đạt được cấu hình với 8 electron bão hòa của khí hiếm thì lớp ngoài cùng của nguyên tử A cần phải nhận thêm n electron 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:

• SO2:
• SO3:
• H2SO4:

Câu 6: Hãy viết công thức cấu tạo của các ion và phân tử sau: NH4+, Cl2O7, Fe3O4, KMnO4.

Giải:
Chất | CTCT
— | —
NH4+ |
Cl2O7 |
Fe3O4 |
KMnO4 |

Câu 7: 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 8 electron ở lớp ngoài cùng giống với nguyên tử neon (có $2s^2 2p^6$). Lớp vỏ hóa trị có đủ 8 electron rất bền vững, vì vậy mà phân tử N2 khá trơ khi ở điều kiện nhiệt độ thường.

Câu 8: 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:
Chất | CTCT
— | —
CH2Cl2 |
C2H4Cl2 |
C2H4O2 |

Câu 9: Viết công thức cấu tạo của các chất dưới đây: Cl2O, Cl2O5, HClO3.

Giải:
Chất | CTCT
— | —
Cl2O |
Cl2O5 |
HClO3 |

Bộ câu hỏi trắc nghiệm viết công thức cấu tạo của phân tử

Câu 1: Nguyên tử Al có chứa 3 electron hóa trị. Khi nó liên kết với 3 nguyên tử clo 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 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 hóa 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 hóa trị?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4

Câu 6: Trong phân tử CH4 có bao nhiêu cặp electron chưa tham gia liên kết?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3

Câu 7: Trong phân tử CO2 có bao nhiêu cặp electron được dùng chung?
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1

Câu 8: Trong phân tử NH3 có bao nhiêu cặp electron chưa tham gia liên kết?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3

Câu 9: Trong phân tử N2 có bao nhiêu cặp electron được dùng chung?
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3

Câu 10: Trong phân tử HF có số đôi electron 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 electron từ nguyên tử này sang nguyên tử kia
B. Sự góp chung cặp electron từ 2 nguyên tử
C. Cặp electron 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 32 electron:
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 trúc electron là: 1s22s22p4. Sau khi hình thành liên kết, nó có cấu trúc 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 nào dưới đây không đủ electron 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