Công thức Electron của HClO2, Công thức Lewis và CTCT của HClO2

Bài viết này hướng dẫn cách viết công thức Electron của HClO₂ , công thức Lewis và CTCT của HClO₂ (Chlorous acid) từng bước, cụ thể, dễ hiểu dành cho các em.

1. Công thức Electron của HClO₂ (Chlorous acid)

Sự tạo thành phân tử HClO₂:

Nguyên tử hydrogen (H) có cấu hình electron là 1s¹, nguyên tử Chlorine (Cl) có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ . Nguyên tử Oxygen có cấu hình là 1s²2s²2p⁴.

Để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất, nguyên tử Cl cần thêm 1 electron, mỗi nguyên tử H cần thêm 1 electron và mỗi nguyên tử O cần 2 electron.

Khi hình thành phân tử HClO₂, nguyên tử H sẽ tạo thành 1 cặp electron dùng chung với nguyên tử O, và nguyên tử O này sẽ góp chung 1 electron với nguyên tử Cl (thành cặp electron dùng chung). Nguyên tử O còn lại nhận cặp electron của Cl để phân tử HClO₂ được cấu hình bền vững.

Vậy Công thức electron của HClO₂ là:

[SCRIPT_ADS_IN_IMAGE[

2. Viết công thức Lewis của HClO₂ (dựa vào công thức Electron)

Từ công thức electron, thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối “–” giữa hai nguyên tử ta được công thức Lewis

Từ công thức electron của HClO₂, thay mỗi cặp electron bằng một gạch nối. Ta được:

Công thức Lewis của HClO₂ là: 

3. Viết Công thức Lewis của HClO (theo công thức phân tử và electron hoá trị)

Thực hiện theo các bước sau:

• Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị trong phân tử

Cl có 7 electron hóa trị, O có 6 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị. Trong phân tử HClO, có 1 nguyên tử Cl và 1 nguyên tử O và 1 nguyên tử H.

Vậy tổng số electron hóa trị = 7.1 + 6.2 + 1.1 = 20 electron.

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

(Lưu ý: hydrogen có mặt trong phân tử đã cho thì luôn đặt H ở bên ngoài)

Trong phân tử HClO₂, H được sắp bên ngoài, mà Cl có độ âm điện nhỏ hơn O, nên nguyên tử Cl là nguyên tử trung tâm, O là nguyên tử bên ngoài.

• Bước 3: Tính số electron hóa trị chưa tham gia liên kết bằng cách lấy tổng số electron trừ số electron tham gia tạo liên kết.

Số electron hóa trị chưa tham gia liên kết trong sơ đồ là:

20 – 2.3 = 14 electron.

Nguyên tử H đã đủ octet, Sử dụng 10 electron trong 14 electron này để tạo octet cho nguyên tử O và 4 electron còn lại cho nguyên tử Cl ta được;

Đã hết electron, và các nguyên tử đã đạt octet, nguyên tử trung tâm Cl cũng đã đạt octet (có nghĩa là nó có 8 electron).

Vậy công thức Lewis của HClO₂ là:

Tuy nhiên công thức trên không bền, do nguyên tử Cl và nguyên tử O đều mang điện tích, và điện tích càng lớn thì càng kém bền. (xem cách tính điện tích của các nguyển tử trong cấu trúc trên ở cuối bài viết)

• Bước 4:  Chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử xung quanh thành electron liên kết sao cho hợp chất trở nên bền vững.

Ta dịch chuyển cặp electron của O về phía nguyên tử Cl. Điện tích đã không còn ở nguyên tử Cl và nguyên tử O. Vì vậy, công thức trên bền hơn.

Vậy công thức Lewis của HClO₂ là:

* Lưu ý: Trong một số trường hợp công thức Lewis, nguyên tử trung tâm có thể có số lẻ electron, hoặc nhiều hơn 8 electron, hoặc ít hơn 8 electron.

4. Công thức cấu tạo của HClO₂ (Chlorous acid)

Từ công thức Lewis, ta loại bỏ đi các electron tự do (electron không tham gia liên kết) thu được công thức cấu tạo.

Công thức cấu tạo của HClO₂ là:

* Nhận xét:

- Trong phân tử HClO₂ có 2 liên kết đơn, 1 liên kết đôi.

* Cách tính điện tích nguyên tử trong cấu trúc lewis:

Để kiểm tra tính ổn định của cấu trúc Lewis ta cần kiểm tra bằng cách sử dụng khái niệm điện tích.

Nói tóm lại, bây giờ bạn phải tìm điện tích chính thức trên nguyên tử hydrogen (H), nguyên tử chlorine (Cl) cũng như các nguyên tử oxygen (O) có trong phân tử HClO₂.

Để tính điện tích chính thức, ta sử dụng công thức sau:

Điện tích chính thức = Electron hóa trị – (Electron liên kết)/2 – Electron không liên kết

Đối với nguyên tử Hydrogen (H):

Electron hóa trị = 1 (vì hydro thuộc nhóm 1)

Electron liên kết = 2

Electron không liên kết = 0

Đối với nguyên tử Chlorine (Cl):

Electron hóa trị = 7 (vì clo thuộc nhóm 17)

Electron liên kết = 4

Electron không liên kết = 0

Đối với nguyên tử Oxygen (O):

Electron hóa trị = 6 (vì oxy thuộc nhóm 16)

Electron liên kết = 2

Electron không liên kết = 6

Đối với nguyên tử Oxygen (O) (thuộc nhóm OH):

Electron hóa trị = 6 (vì oxy thuộc nhóm 16)

Electron liên kết = 4

Electron không liên kết = 4

Từ các tính toán điện tích chính thức ở trên, ta thấy rằng nguyên tử Cl có điện tích +1 và hai nguyên tử O có điện tích -1 .

Sau khi chuyển cặp electron từ nguyên tử oxygen sang nguyên tử chlorine, cấu trúc Lewis của HClO₂ trở nên ổn định hơn.

› Xem để hiểu cách viết Công thức Electron, Công thức Lewis và CTCT