Trả lời Bài tập 2 Bài 1. Liên kết hóa học và hình học phân tử – Chuyên đề học tập Hóa 10 Cánh diều.
Câu hỏi/Đề bài:
Viết công thức Lewis của H2O. Dự đoán dạng hình học phân tử và dạng lai hóa của nguyên tử trung tâm.
Lời giải:
Viết công thức Lewis của H2O
Bước 1: 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
⇒ Tổng số electron hóa trị N1 = 2.1 + 1.6 = 8 electron
Bước 2: Vẽ khung tạo bởi các nguyên tử liên kết với nhau:
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
Xung quanh nguyên tử trung tâm O có 4 đám mây E (hai cặp electron chưa liên kết và hai cặp electron chung). Chiếm 4 khu vực điện tích âm đẩy nhau để góc hóa trị lớn nhất là 109,5o (dạng tứ diện)
Tuy nhiên, 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 \(\widehat {HOH}\) thực tế bằng 104, 5o, nhỏ hơn góc hóa trị theo lí thuyết (109,5o).
Phân tử có dạng góc.
Cấu hình electron của nguyên tử O (Z = 8) là 1s22s22p4
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.