Hình dạng của phân tử
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| VSEPR theory/ˈvespə ˈθɪəri/ | Thuyết VSEPR |
| lone pair/ləʊn peə/ | cặp electron tự do |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | Hình tứ diện |
| bonding pair/ˈbɒndɪŋ peə/ | Cặp electron liên kết |
| bond angle/bɒnd ˈæŋɡl/ | Góc liên kết |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | Hình bát diện |
Tại sao phân tử có hình dạng
- Để dự đoán hình dạng, hãy sử dụng lý thuyết VSEPR.
- Các cặp electron quanh nguyên tử trung tâm đẩy nhau xa nhất có thể.
- Cặp electron tự do đẩy mạnh nhất, làm thu nhỏ các góc liên kết.
Lý thuyết VSEPR nói rằng hình dạng của một phân tử được xác định bởi:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Giống điện tích đẩy nhau, nên các cặp electron đẩy xa nhau để giảm thiểu lực đẩy, cố định hình dạng.
Một phân tử có bốn cặp liên kết và không có cặp electron tự do (ví dụ metan) là:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Bốn cặp đẩy nhau đến ~109.5°.
Cặp electron tự do đẩy mạnh hơn
- Một cặp electron tự do (không tham gia liên kết) đẩy repulsion mạnh hơn so với cặp liên kết.
- Mỗi cặp electron tự do làm thu nhỏ góc liên kết đi khoảng $2.5°$.
- Đó là lý do tại sao $\text{NH}_3$ ($107°$) và $\text{H}_2\text{O}$ ($104.5°$) có góc nhỏ hơn $\text{CH}_4$ ($109.5°$).
Mô hình phân tử cho thấy hình dạng của một phân tử cộng hóa trị
Hình dạng của phân tử
cặp electron đẩy nhau (VSEPR)
Các cặp electron trải ra xa nhất có thể; cặp electron tự do ép góc liên kết thu hẹp lại.
Tại sao góc liên kết trong nước (104.5°) nhỏ hơn so với trong metan (109.5°)?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Cặp electron tự do đẩy nhau mạnh hơn cặp liên kết; hai cặp electron tự do của nước ép góc H–O–H xuống dưới 109.5°.
Các hình dạng
| Phân tử | Hình dạng | Góc |
|---|---|---|
| $\text{CO}_2$ | thẳng hàng | $180°$ |
| $\text{BF}_3$ | tam giác phẳng | $120°$ |
| $\text{CH}_4$ | tứ diện | $109.5°$ |
| $\text{NH}_3$ | chóp tam giác | $107°$ |
| $\text{H}_2\text{O}$ | góc bẹt | $104.5°$ |
| $\text{SF}_6$ | bát diện | $90°$ |
Các hình dạng VSEPR phổ biến, từ thẳng hàng (180°) đến bát diện (90°)
Metan (CH₄) là:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Bốn cặp liên kết và không có cặp electron tự do tạo hình dạng tứ diện ở 109.5°.
Ghép mỗi phân tử với hình dạng của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
CO₂ = thẳng (180°); BF₃ = phẳng tam giác (120°); NH₃ = chóp tam giác (107°).
Ghép mỗi sắp xếp electron với hình dạng của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Các cặp electron đẩy nhau để phân bố ra xa; cặp tự do đẩy mạnh hơn nên làm thu nhỏ góc.
Lý thuyết VSEPR dự đoán hình dạng phân tử dựa trên số cặp electron quanh nguyên tử trung tâm, và cặp tự do đẩy mạnh hơn cặp liên kết.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Sự đẩy của cặp tự do này là lý do nước (104.5°) có góc nhỏ hơn metan (109.5°).
Đừng quên cặp electron tự do
- Cặp electron tự do đẩy mạnh hơn cặp liên kết, nên chúng làm thu nhỏ góc liên kết xuống.
- Nước (2 cặp tự do) có hình góc bẹt ~104.5°; amoniac (1 cặp tự do) có góc ~107°.
Bạn đã nắm vững
- VSEPR: các cặp electron đẩy nhau và lan tỏa xa nhất có thể
- cặp tự do đẩy mạnh hơn cặp liên kết (khoảng $2.5°$ mỗi cặp)
- đường thẳng $180°$, tam giác phẳng $120°$, tứ diện $109.5°$, chóp tam giác $107°$, góc bẻ $104.5°$, bát diện $90°$