Viết công thức electron và công thức cấu tạo của O3
|
Công thức electron là một công thức toán học dùng để xác định các tính chất về số lượng và vị trí của các electron trong một hợp chất hoặc hệ thống hóa học. Show
Công thức electron được dùng để xác định các tính chất như tổng số electron, tổng số proton và neutron trong hệ thống hóa học, cũng như các tính chất khác như khối lượng hóa học và số hóa học. Công thức electron cũng có thể được dùng để xác định các tính chất về vị trí của các electron trong một hợp chất, như ví dụ số electron trong từng lớp orbital hay các điểm hợp chất. Công thức electron được dùng rộng rãi trong lĩnh vực hóa học và có nhiều biến thể khác nhau, như công thức Lewis, công thức electron tổng quát và công thức electron của Slater. Công thức electron là gì ?Electron mang điện tích gì thì câu trả lời là electron là hạt sơ cấp mang điện tích âm có trong nguyên tử. Đặc điểm của electron nguyên tử+ Nếu một nguyên tử có cùng số proton (số p) và electron (số e) thì nguyên tử đó trung hòa về điện vì điện tích âm của electron đã trung hòa điện tích dương của proton. + Một lực hút do hạt nhân mang điện tích dương (+) tác động lên các electron mang điện tích âm (-). Lực hút này hoạt động như lực hướng tâm cần cho sự quay quanh hạt nhân của các electron. + Các điện tử ở gần hạt nhân sẽ có liên kết chặt chẽ với hạt nhân và khó kéo (loại bỏ) các điện tử này ra khỏi nguyên tử hơn những điện tử ở xa hạt nhân. Cấu tạo của electronElectron không có cấu trúc bên trong và nó chính là một hạt điểm với điện tích điểm và không hề có sự mở rộng ra không gian. Electron có khối lượng bao nhiêu? Khối lượng của 1 electron là 9,1094.10-31 (kg) ≈ 0u. Điện tích là –1,602.10-19C (đơn vị điện tích) Bản chất của electronMức năng lượng của electron+ Cần một lượng năng lượng xác định để electron có thể bứt ra khỏi quỹ đạo của nó. Năng lượng cần thiết để bứt electron khỏi quỹ đạo thứ nhất sẽ nhiều hơn nhiều so với năng lượng cần thiết để bứt electron ra khỏi quỹ đạo ngoài. Nguyên nhân là do lực hút do hạt nhân tác động lên các điện tử ở quỹ đạo thứ nhất nhiều hơn so với lực hút do hạt nhân tác động đến các điện tử ở quỹ đạo ngoài. Tương tự, năng lượng cần thiết để bứt electron khỏi quỹ đạo thứ hai lớn hơn quỹ đạo thứ ba. Do đó, chúng ta có thể nói rằng các electron chạy trong quỹ đạo liên kết với một lượng năng lượng xác định. Do đó quỹ đạo hoặc vỏ nguyên tử còn được gọi là mức năng lượng. + Các mức năng lượng của electron được ký hiệu bằng những chữ cái K, L, M, N, …Trong đó, thứ tự mức năng lượng được sắp xếp như sau: K< L + Số electron tối đa trong bất kỳ mức năng lượng nào được tính bởi công thức ‘n2‘. Trong đó, n là số nguyên và đại diện cho “số lượng tử chính”. + Công thức (2n2) được sử dụng để xác định số electron tối đa trong bất kỳ lớp vỏ nào vẫn tồn tại một số hạn chế. Số electron của lớp vỏ ngoài cùng (mức năng lượng cao nhất) sẽ không được vượt quá 8. Ví dụ, hãy xem xét nguyên tử canxi (Ca), nó có 20 electron quay xung quanh hạt nhân của nó. Theo công thức áp dụng quy tắc trên tức là 2n2, sự phân bố electron sẽ là 2 electron ở mức năng lượng K, 8 electron ở mức năng lượng L và sẽ có 10 electron ở mức cân bằng. Nhưng các electron ở lớp ngoài cùng mức năng lượng không được vượt quá 8. Do đó, sẽ có 8 electron ở mức năng lượng M và cân bằng 2 electron sẽ di chuyển sang mức năng lượng tiếp theo tức là 2 electron sẽ chuyển sang mức năng lượng N. + Các điện tử ở mức năng lượng ngoài cùng gọi là “điện tử hóa trị”. Số “electron hóa trị” tối đa có thể là 8. Nếu số electron ở quỹ đạo ngoài cùng là 8 thì nguyên tử sẽ bền hơn. + “Các điện tử hóa trị” của nguyên tử liên kết lỏng lẻo với hạt nhân và được giải phóng hoặc loại bỏ bằng các phương pháp khác nhau. Tức là bằng cách đốt nóng, bằng cách đặt điện áp, v.v. + Mỗi vỏ chính (mức năng lượng) được chia nhỏ thành các lớp vỏ phụ. Các vỏ con này thường được gọi là các obitan. Các vỏ con hay obitan này được ký hiệu bằng s, p, d, f, v.v. với số lượng tử tương ứng là l = 0, 1, 2, 3, 4,…. (N-1), v.v. Số lượng vỏ con trong bất kỳ lớp vỏ chính bằng số lượng tử chính là ‘n’. Công suất điện tử của bất kỳ lớp vỏ chính nào có thể xác định bằng cách cộng thêm dung lượng điện tử của những lớp vỏ phụ. Công thức tính electron tối đa của các lớp vỏ con được điều chỉnh theo công thức sau: 2 (2l +1). + Lớp vỏ thứ hai là lớp vỏ L sẽ có số lượng tử bằng 2 và sẽ có một quỹ đạo s và một quỹ đạo là p và chúng được ký hiệu lần lượt sẽ là 2s và 2p. + Vỏ thứ ba là vỏ M sẽ có số lượng tử bằng 3 và sẽ có một quỹ đạo s, một p, và một quỹ đạo d và chúng sẽ được ký hiệu lần lượt là 3s, 3p và 3d, v.v. + Ở đây, chúng ta có một điều khác cần ghi nhớ rằng quỹ đạo s có một quỹ đạo con và mỗi quỹ đạo con sẽ có thể chứa tối đa 2 điện tử. Orbital p có 3 suborbital còn orbital d có 5 suborbital. + Các quỹ đạo con có mức năng lượng thấp hơn đầu tiên được lấp đầy và sau đó quỹ đạo cao hơn sau đó được lấp đầy. Sẽ không có bất kỳ cơ hội nào để lấp đầy các quỹ đạo cao hơn hoặc quỹ đạo phụ nào trước khi quá trình lấp đầy hoàn thành ở quỹ đạo thấp hơn của nó. Lần đầu tiên được phát hiện ra bởi nhà vật lý Pháp Fabry và Bewesson. Năm 1913, nó đã được xác định rằng các tia mặt trời với một bước sóng 200-300 nm được tích cực hấp thu bởi bầu khí quyển của trái đất. Thuật ngữ "ozon" trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là "thơm", "thơm". Mọi người đều biết mùi đặc trưng của loại khí này xảy ra sau khi có cơn giông bão. Ôxy có trong bầu khí quyển ba dạng dị hướng: O2 - phân tử, O - nguyên tử và O3 - công thức của ozon, thu được bởi sự kết hợp hóa học của hai nguyên tử đầu tiên. Lớp ozone mỏng, gần như vô hình. Nếu tất cả các phân tử của khí này, chiếm 29 km không gian, được thống nhất trong một quả bóng đơn, độ dày của nó chỉ chiếm một phần ba cm. Một lượng ozone nhất định nằm trong không khí phía trên bề mặt trái đất. Khi khói thải xe hơi hoặc smogs được phóng thích vào không khí, ánh sáng mặt trời, phản ứng với các thành phần hóa học của khí thải, hình thành ozone. Nó đặc biệt cảm thấy trong một ngày nóng, trong không khí bốc khói, bởi vì nó đạt đến một mức độ đe dọa sức khỏe. Công thức cho chất ozon là không ổn định về thể chất, và khi nó tập trung trong không khí hơn 9%, khí sẽ bùng nổ, vì vậy việc lưu trữ chỉ có thể ở nhiệt độ thấp. Khi làm mát đến -111.9 0 C, khí sẽ biến thành chất lỏng. Một người không thể sống trong oxy tinh khiết, một lượng ozon nhỏ trong bầu khí quyển có lợi cho anh ta, nhưng sự tập trung quá mức có thể gây tử vong. Hít phải nó là không cần thiết, bởi vì dạng oxy này có thể làm hỏng phổi. Các vận động viên hít phải một lượng lớn không khí bão hòa ozon có thể phàn nàn nặng nề và đau đớn khi hít phải. Cây cối và cây trồng dọc theo đường cao tốc, nơi không khí bị bão hòa với khí thải, cũng bị ôzôn thừa. Đặc tính này của khí này nằm trên mặt đất. Thành phần tự nhiên của nó (một phần của nó cho hàng chục triệu bộ phận khác của không khí) tham gia vào quá trình oxy hóa xảy ra ở cấp độ tế bào trong cơ thể người. Trong công thức ozon, chỉ có một nguyên tử oxy hoạt động như một chất oxy hoá, và hai chất còn lại được giải phóng như là oxy tự do. Với việc sử dụng không khí được làm sạch hoàn toàn trong cơ sở, các nhà nghiên cứu nhận thấy sự gia tăng số lượng bệnh của người trong họ. Lý do đơn giản - sự vắng mặt của ozon trong không khí đã được tinh khiết dẫn đến rối loạn trong cơ thể. Thường xuyên dùng liều lượng nhỏ khí để phòng bệnh. Tác động của khí đốt là gì? Các nhà khoa học đã đưa ra kết luận rằng ozone dẫn đến sự phá hủy hầu hết các loại virus, vi khuẩn, protozoa, nấm mốc và nấm men trong tự nhiên. Trong vài phút, một phần nhỏ (ozone ozone formula) trong một lít không khí neutralizes tất cả các chất nguy hiểm cho con người. Rốt lại, ozon hóa là một quá trình tự nhiên, phổ biến cho cơ thể. Ngay cả trong phòng, ozon làm tươi không khí, hầu như loại bỏ nguy cơ mắc bệnh do các giọt trong không khí, khử khói, bụi và chất gây dị ứng, các hợp chất kim loại nặng và các thành phần khí độc hại khác. Mở rộng về nước, oxy và carbon dioxide, các hợp chất này mất đi tính độc hại, loại bỏ mùi khó chịu. Với công thức ozon hóa học, khả năng oxy hoá cao ngày càng được sử dụng để khử trùng không khí và nước uống. Trên thực tế, lớp cách bề mặt trái đất khoảng 20 km, bảo vệ sức khoẻ của chúng ta bằng cách hấp thụ các tia cực tím. Nó hoạt động như một bộ lọc, bảo vệ trái đất khỏi bức xạ cực tím có hại. Nếu không có một lớp bảo vệ, cuộc sống trên hành tinh sẽ không thể. Nó đã chứng minh rằng thế giới thực vật và động vật xuất hiện trên trái đất chỉ khi một lá chắn mạnh được hình thành để bảo vệ nó khỏi bức xạ mặt trời. Tia cực tím giúp da có được màu nâu đẹp, nhưng đồng thời, nó là thủ phạm chính của cháy nắng và là nguyên nhân gây ra ung thư da. Chính vì sự đặc biệt này nên HNO3 luôn là một hợp chất hóa học có tính sát thương và nguy hiểm cao. Nó là một chất axit cực độc, dễ ăn mòn và dễ tạo ra cháy nổ có tính sát thương cũng cực kỳ cao. Ngoài thực tế HNO3 không màu, ở dạng tinh khiết, nếu như bạn để lâu thì HNO3 sẽ bị chuyển sang màu vàng. Màu vàng ở đây là do sự tích tụ của các nito oxit. Về cơ bản, nếu như một dung dịch có khoảng hơn 86% axit nitric, nó sẽ được gọi với cái tên đó là Axit nitric bốc khói. Axitnitric bốc khói có các đặc trưng đó là có bốc khói màu trắng và có axitnitric bốc khói màu đỏ. 2 đặc trưng này sẽ bị phụ thuộc vào số lượng nito dioxit đang hiện diện. - Công thức hóa học: HNO3 - Khối lượng phân tử chính: 63.012g. mol −1 Công thức electron: - Công thức cấu tạo: - Nguyên tố nitơ có hoá trị 4 và số oxi hoá +5 Cách viết công thức cấu tạo của các phân tửCách viết công thức cấu tạo của các phân tử Chuyên đề Hóa học lớp 10: Cách viết công thức cấu tạo của các phân tử được sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Hóa học lớp 10 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo. a. Liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tử giống nhau Sự hình thành đơn chất H2 Mỗi chấm bên kí hiệu nguyên tố biểu diễn một electron ở lớp ngoài cùng. Ký hiệu H:H là công thức electron; H-H là công thức cấu tạo. Giữa 2 nguyên tử hidro có 1 cặp electron liên kết biểu thị bằng (-) đó là liên kết đơn. Liên kết cộng hóa trị là gì? Liên kết cộng hóa trị là liên kết được tạo nên giữa hai nguyên tửu bằng một hay nhiều cặp electron chung. Mỗi cặp electron chung tạo nên 1 liên kết cộng hóa trị, nên ta có liên kết đơn (trong phân tử H2), liên kết ba (trong phân tử N2)
Lưu ý:
* Axit có oxi: theo thứ tự + Viết có nhóm H – O + Cho O của nhóm H – O liên kết với phi kim trung tâm + Sau đó cho phi km trung tâm liên kết với O còn lại nếu có. * Muối: + Viết CTCT của axit tương ứng trước. + Sau đó thay H ở axit bằng kim loại. Ví dụ 1. Trình bày sự hình thành liên kết cho nhận trong các phân tử và sau H3O+, HNO3 Đáp án hướng dẫn giải Sau khi hình thành các liên kết cộng hóa trị, N (chứ không phải O) sẽ cho 1 cặp electron đến nguyên tử O thứ ba (đang thiếu 2e để đạt cấu hình khí trơ) hình thành liên kết cho – nhận . Chú ý:
Ví dụ 2: Viết công thức cấu tạo của phân tử H2SO4 và HClO4 để thấy được quy tác bát tử chỉ đúng với 1 số trường hợp Đáp án hướng dẫn giải Ví dụ 3: Viết công thức electron và công thức cấu tạo các ion đa nguyên tử sau: CO32-, HCO3- Đáp án hướng dẫn giải Ví dụ 4. Viết công thức cấu tạo của các chất sau Cl2O, Cl2O5,HClO3. Đáp án hướng dẫn giải Cl2O: Cl2O5: HClO3: Câu 1. Hãy viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau: PH3, SO2 Câu 2. Viết công thức electron, công thức cấu tạo của HClO, HCN, HNO2. Câu 3. Viết công thức cấu tạo của các phân tử và ion sau: H2SO3, Na2SO4, HClO4, CuSO4, NaNO3, CH3COOH, NH4NO3, H4P2O7. Câu 4. Viết công thức electron, công thức cấu tạo của các phân tử:NH3, C2H2, C2H4, CH4, Cl2, HCl, H2O. Câu 5. Viết công thức cấu tạo của các phân tử và ion sau: NH4+, Fe3O4, KMnO4, Cl2O7 Câu 6. Viết công thức electron và công thức cấu tạo các chất sau:HNO3, Al(OH)3, K2Cr2O7, N2O5, Al2S3, H2CrO4, PCl5 Trên đây VnDoc đã giới thiệu Cách viết công thức cấu tạo của các phân tử tới các bạn. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.
Quảng cáo - Viết cấu hình e của các nguyên tử tạo hợp chất - Tính nhẩm số e mỗi nguyên tử góp chung = 8 – số e lớp ngoài cùng - Biểu diễn các e lớp ngoài cùng và các cặp e chung (bằng các dấu chấm) lên xung quanh kí hiệu nguyên tử ⇒ công thức electron - Thay mỗi cặp e chung bằng 1 gạch ngang ta được công thức cấu tạo Lưu ý: - Khi hai nguyên tử liên kết mà trong đó có một nguyên tử A đạt cấu hình bền còn nguyên tử B kia chưa thì lúc này A sử dụng cặp electron của nó để cho B dùng chung → hình thành liên kết cho nhận (hay phối trí) biểu diễn bằng → hướng vào nguyên tử nhận cặp electron đó. - Khi có nhiều nguyên tử đều có thể đưa cặp electron ra cho nguyên tử khác dùng chung thì ưu tiên cho nguyên tử nào có độ âm điện nhỏ hơn. - Khi viết công thức cấu tạo (CTCT) của: * Axit có oxi: theo thứ tự + Viết có nhóm H – O + Cho O của nhóm H – O liên kết với phi kim trung tâm + Sau đó cho phi km trung tâm liên kết với O còn lại nếu có. * Muối: + Viết CTCT của axit tương ứng trước. + Sau đó thay H ở axit bằng kim loại. Quảng cáo Ví dụ 1. Trình bày sự hình thành liên kết cho nhận trong các phân tử và sau H3O+, HNO3 Hướng dẫn: - Xét H3O+ ta có - Xét phân tử HNO3 Sau khi hình thành các liên kết cộng hóa trị, N (chứ không phải O) sẽ cho 1 cặp electron đến nguyên tử O thứ ba (đang thiếu 2e để đạt cấu hình khí trơ) hình thành liên kết cho - nhận . Chú ý: - Cấu tạo phân tử và biểu diễn với liên kết cho nhận là để phù hợp với quy tắc bát tử. - Với nguyên tử cho cặp electron có 3 lớp trở lên, có thể có hóa trị lớn hơn 4 nên còn biểu diễn bằng liên kết cộng hóa trị. Ví dụ 2: Viết công thức cấu tạo của phân tử H2SO4 và HClO4 để thấy được quy tác bát tử chỉ đúng với 1 số trường hợp Quảng cáo Ví dụ 3: Viết công thức electron và công thức cấu tạo các ion đa nguyên tử sau: CO32-, HCO3- Hướng dẫn: Ví dụ 4. Viết công thức cấu tạo của các chất sau Cl2O, Cl2O5,HClO3. Hướng dẫn: Cl2O: Cl2O5: HClO3: Câu 1. Hãy viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau: PH3, SO2
|
