LAI HOA OBITAN NGUYEN TU

Kiểu lai hoá và hình dạng phân tử phụ thuộc vào số liên kết  số phối tử và số cặp electron hoá trị không tham gia liên kết của nguyên tử trung tâm.. Có sự không tương đương giữa các ele

A ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong quá trình dạy học của người giáo viên ngoài những kiến thức trong sách giáo khoa,

GV cần tự nghiên cứu, bồi dưỡng, tự đọc, tìm hiểu tài liệu để hoàn thiện và nâng cao chuyên môn

Một trong những kiến thức quan trọng nhưng tương đối khó không chỉ với học sinh mà ngay cả giáo viên đó là thuyết lai hóa obitan nguyên tử và cấu trúc dạng hình học phân tử Nội dung kiến thức nằm trong phần đọc thêm và không có trong đề thi học kì, thi THPT Quốc Gia nên nhiều giáo viên chưa dành nhiều thời gian nghiên cứu, trau dồi Tuy nhiên, tôi nhận thấy rằng vấn đề dạng hình học của phân tử là một vấn đề hay và thường được đưa vào

đề thi HSG tỉnh, HSG quốc gia

Để dự đoán, xác định dạng hình học phân tử, cần nắm rõ lí thuyết và vận dụng được không chỉ thuyết lai hóa mà còn phải nắm vững thuyết sức đẩy giữa các cặp electron hóa trị Nội dung thuyết lai hóa là nội dung mới lạ, khó hiểu đối với học sinh Trong SGK hóa 10 –

Cơ bản phần đọc thêm và SGK Hóa 10 nâng cao (cũ) có trình bày nội dung thuyết lai hóa Tuy nhiên các nội dung trên chưa đáp ứng đủ nhu cầu về kiến thức, kỹ năng để đối với đối tượng học sinh giỏi Còn thuyết sức đẩy giữa các cặp electron hóa trị không được giới thiệu trong SGK Cần phải có những bổ sung có hệ thống về mặt kiến thức và bài tập để học sinh rèn luyện và thực hành

Vì vậy, tôi đã mạnh dạn xây dựng chuyên đề: “Vận dụng thuyết lai hóa và thuyết sức đẩy giữa các cặp electron hóa trị dự đoán và giải thích dạng hình học của một số phân tử”, hi

vọng sẽ giúp ích cho bản thân cũng như đồng nghiệp trong công tác tích lũy, nâng cao chuyên môn, bồi dưỡng HSG

B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I BỔ SUNG LÍ THUYẾT

1 Khái niệm về sự lai hóa

Để đưa ra khái niệm về sự lai hoá, sách giáo khoa Hóa 10 – Nâng cao đã đưa ra ví dụ

về phân tử CH4 Từ công thức cấu tạo của phân tử CH4 :

Nguyên tử C làm tâm và 4 nguyên tử H là 4 đỉnh của tứ diện đều và các góc liên kết HCH đều bằng 1090 28’ Mà từ cấu hình electron của nguyên tử C*

Thấy rằng 4 electron hoá trị tạo ra 4 liên kết C- H không giống nhau (gồm 1 electron s

và 3 electron p) mà vẫn tạo được 4 liên kết giống hệt nhau Để giải thích hiện tượng này các nhà hoá học John C Slater và Linus Pauling đã đề ra thuyết lai hoá, theo thuyết này đã có sự

tổ hợp “trộn lẫn” một số obitan trong một nguyên tử, và trong trường hợp trên chính là obitan

2s đã tổ hợp “ trộn lẫn” với 3 obitan 2p để tạo ra 4 obitan lai hoá sp3 giống hệt nhau, bốn obitan lai hoá này xen phủ với 4 obitan 1s của 4 nguyên tử H tạo ra 4 liên kết C- H hoàn toàn giống nhau

H

H

H H

C

H

H

H

2s1

C*

Sự lai hoá obitan nguyên tử là sự tổ hợp “ trộn lẫn” một số obitan trong một nguyên tử để được từng ấy obitan lai hoá giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong không gian.

2 Điều kiện để trạng thái lai hoá obitan của nguyên tử xảy ra và tạo được liên kết bền

- Các obitan chỉ được lai hoá với nhau khi năng lượng của chúng xấp xỉ bằng nhau

- Mật độ electron của các obitan nguyên tử tham gia lai hoá phải đủ lớn để độ xen phủ của obitan lai hoá với obitan nguyên tử khác đủ lớn để tạo ra liên kết bền

3 Đặc điểm của lai hóa

- Số AO tham gia tổ hợp bằng tổng số các lai hoá thu được

- Các AO lai hoá là các AO suy biến, nghĩa là các AO có năng lượng và kích thước hoàn toàn như nhau nhưng khác nhau về sự định hướng (phương) ở trong không gian

- Đặc điểm hình học của AO lai hoá là có một đầu (hay một phần) nở rộng còn đầu kia bị thu hẹp

- Sự định hướng các AO lai hoá trong không gian thể hiện sự phân bố mật độ electron trong không gian

4 Các kiểu lai hóa thường gặp

Thực tế thường xét hợp chất của các nguyên tố chu kỳ 2 Các AO hoá trị của mỗi nguyên

tử của nguyên tố chu kỳ 2 là 2s, 2px, 2py, 2pz Ta sẽ xét các dạng lai hoá có các AO hoá trị này tham gia

a Lai hoá sp

- Là sự tổ hợp 1 obitan s với 1 obitan p của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành 2 obitan lai hoá sp nằm thẳng hàng với nhau hướng về hai phía - lai hoá đường thẳng

- Có thể hình dung quá trình lai hoá đó xảy ra như sau:

AO – 2pz có đối xứng đối với trục z AO - 2s có đối xứng cầu Tổ hợp tuyến tính 2 AO đó tạo

ra 2 AO mới cùng nằm trên trục z; mỗi AO mới này có phần mở rộng, phần bị thu hẹp Cả 2

AO lai hoá sp đều nằm trên cùng một đường thẳng: trục z Do đó người ta gọi lai hoá sp là lai hóa thẳng

- Những loại hợp chất có kiểu lai hoá sp thường gặp (có dạng AB2) như: BeCl2, ZnCl2, BeH2 hay C2H2…

- Lai hoá sp là nguyên nhân dẫn đến tính thẳng hàng (góc liên kết bằng 1800) của các liên kết trong những phân tử trên

b Lai hoá sp 2

- Là sự tổ hợp của 1 obitan s với 2 obitan p của một nguyên tử tạo thành 3 obitan lai hoá

sp2 cùng nằm trong một mặt phẳng, định hướng từ tâm đến đỉnh của tam giác đều – lai hoá tam giác Tương tự như AO lai hoá sp, AO-sp2 cũng bị biến dạng so với AO cơ bản, có phần

mở rộng và phần bị thu hẹp

- Hình dung quá trình lai hoá và sự định hướng các AO trong không gian được mô tả như sau:

1AOs + 1AOp

- Ba AO-sp2 cùng nằm trong một mặt phẳng, góc tạo bởi hai trục của hai AO cạnh nhau là

120o Do đó lai hoá sp2 được gọi là lai hóa tam giác

- Những hợp chất (AB3) có kiểu lai hoá sp2 thường gặp như BF3, BCl3, SO3 hay C2H4…

c Lai hoá sp 3

- Là sự tổ hợp của 1 obitan s với 3 obitan p của một nguyên tử tham gia liên kết tạo thành

4 obitan lai hoá sp3 định hướng từ tâm đến 4 đỉnh của một tứ diện đều – lai hoá tứ diện

- Có thể hình dung quá trình lai hoá sp3 như sau:

- Hình dạng của mỗi AO lai hoá sp3 cũng tương tự như hình dạng AO lai hoá sp, sp2 vừa xét

4 AO-sp3 hướng ra 4 đỉnh của tứ diện đều mà tâm của tứ diện là nguyên tử (chính xác là hạt nhân nguyên tử) có các AO lai hoá Do đó lai hoá sp3 được gọi là lai hóa tứ diện

Kiểu lai hoá sp3 thường gặp ở các nguyên tử O, N, C (AB4) như phân tử H2O, NH3, CH4, CCl4, NH4+ …

*Ngoài ba kiểu lai hoá sp, sp 2 , sp 3 còn có các kiểu lai hoá sau

- Lai hoá sp3d (lưỡng chóp tam giác)

1AO s + 3AO p + 1AO d => 5 AO sp3d

- Lai hoá dsp2 (vuông phẳng)

1AO d + 1AO s + 2AO p => 4 AO sp2d

- Lai hoá sp3d2 (lưỡng chóp tứ giác hay bát diện)

1AOs + 3AO p + 2AO d => 6 AO sp3d2

Thành tựu to lớn nhất của thuyết lai hoá là giải thích hình dạng của một số phân tử Chẳng hạn:

Kiểu

phân tử

(*)

Kiểu lai hoá ở A

Hình dạng Phân tử

Góc hoá trị Các phân tử ví dụ

AB2 Sp Đường thẳng 1800 BeCl2, ZnCl2, CO2

AB4 sp3 Tứ diện 109028’ CH4, CCl4, NH4+,

AB4 dsp2 Vuông 900 XeF4, PtCl42-, Cu(NH3)4

2-AB5 sp3d Lưỡng chóp 900 và 1200 PCl5

AB6 sp3d2 Bát diện 900 SF6, SiF6

2-(*) Sẽ giới thiệu cụ thể ở nội dung 5

Kiểu lai hoá phụ thuộc vào cấu tạo nguyên tử nguyên tố trung tâm nên sẽ phụ thuộc vào vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn Bảng dưới đây hệ thống lại khả năng lai hoá các obitan của nguyên tử các nguyên tố và số phối trí tối đa mà nguyên tử có theo chu kỳ

Nguyên tố chu kỳ Kiểu lai hoá và số phối trí ( viết trong dấu ngoặc )

Chu kỳ II

Chu kỳ III

Chu kỳ IV

Chu kỳ V

Chu kỳ VI

sp (2), sp2 (3), sp3 (4)

sp3 (4), dsp3 (5), d2sp3 (6), sp3d2 (6)

sp3 (4), dsp3 (5), d2sp3 (6), sp3d2 (6)

d2sp3 (6), d2sp3f (7)

d2sp3 (6), d2sp3f (7)

5 Cách phát hiện kiểu lai hoá và dạng hình học của một số phân tử đơn giản

Việc chọn kiểu lai hoá nào để giải thích sự liên kết trong phân tử tuỳ thuộc vào cấu trúc hình học thực nghiệm của phân tử Tuy nhiên có thể dùng một số lý thuyết hay hoá lượng tử để xác định kiểu lai hoá mà không dựa vào giá trị thực nghiệm

Kiểu lai hoá và hình dạng phân tử phụ thuộc vào số liên kết  (số phối tử) và số cặp electron hoá trị không tham gia liên kết của nguyên tử trung tâm Đây chính là nội dung của thuyết sức đẩy giữa các cặp electron

a Mô hình sự đẩy giữa các cặp electron vỏ hoá trị:

Mỗi liên kết cộng hoá trị giữa hai nguyên tử được tạo thành nhờ cặp electron liên kết (LK) hay cặp electron dùng chung Đôi e liên kết phân bố trong khoảng không gian giữa hai hạt nhân nguyên tử tạo ra liên kết đó Liên kết cộng hoá trị là liên kết có định hướng không gian làm cho phân tử có hình dạng nhất định đặc trưng cho phân tử và cho chất đã cho

Nhiều nguyên tử sau khi góp chung e để tạo liên kết còn có các e không liên kết (KLK) Chẳng hạn trong N ở NH3 ngoài 3 cặp electron liên kết với 3 nguyên tử H, còn có 1 cặp e không liên kết Các cặp electron dù liên kết hay không liên kết này sẽ đẩy nhau do cùng tích điện âm

Trong phân tử AXn, A là nguyên tử trung tâm, X là phối tử; n là số phối tử X có trong AXn Nếu ở A còn có m cặp e không liên kết, mỗi cặp được kí hiệu là E, ta có kí hiệu AXnEm Mô hình VSEPR xét sự phân bố không gian giữa A với X, với E Coi nguyên tử trung tâm A có dạng cầu Tâm của hình cầu là hạt nhân nguyên tử A và các electron phi hoá trị bên trong (lõi), vỏ quả cầu là các e lớp ngoài cùng (e hoá trị) Mỗi cặp e hoá trị chiếm một khoảng không gian nào đó của quả cầu

Các cặp e vỏ hóa trị được phân bố cách nhau tới mức xa nhất có thể được để lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất

Có sự không tương đương giữa các electron: KLK-KLK>KLK-LK>LK-LK

 Kết quả: Cặp e không liên kết chiếm khoảng không gian rộng hơn so với cặp e liên kết

Như vậy, ở một mức độ nhất định, hình dạng của phân tử phụ thuộc vào khoảng không gian chiếm bởi các e hoá trị của nguyên tử trung tâm A Hình dạng phân tử phụ thuộc chủ yếu vào sự phân bố các cặp e hay các đám mây e hoá trị của nguyên tử A

b Nội dung của thuyết về sức đẩy giữa các cặp e hoá trị (VSEPR - Valence Shell Electron Pair Repulsion)

Vào những năm 1940, hai nhà khoa học Nevil Sidgwick và Herbert Powell tại Đại học Oxford đã đưa ra thuyết về sức đẩy giữa các cặp electron hoá trị và sau đó được hai nhà khoa học Ronald Gillespie và Ronald Sydney Nyholm tại Đại học London bổ sung và hoàn chỉnh Nội dung chính của thuyết như sau:

+ Cấu hình các liên kết của nguyên tử (hay ion) phụ thuộc vào tổng số cặp electron hoá trị liên kết hay không liên kết bao quanh nó

+ Các obitan có các cặp e hoá trị được phân bố đều nhau và cách nhau xa nhất để có lực đẩy nhỏ nhất giữa chúng

+ Có sự không tương đương giữa cặp e liên kết và cặp e không liên kết Đôi e liên kết chịu lực hút đồng thời của hai hạt nhân nguyên tử A và X tạo ra liên kết đó nên chuyển động chủ yếu ở vùng không gian giữa hai hạt nhân Trong khi đó, cặp e không liên kết chỉ chịu lực hút của hạt nhân A nên có thể chuyển động ra xa hơn Kết quả là cặp e không liên kết chiếm khoảng không gian rộng hơn (chiếm obitan lai hoá khuếch tán tương đối rộng hơn) so với khoảng không gian chiếm bởi cặp e liên kết, hay có tác dụng đẩy các cặp electron khác mạnh hơn so với cặp electron liên kết Hay nói gọi lại, - Sức đẩy của các cặp

e giảm theo thứ tự: KLK-KLK>KLK-LK>LK-LK

Vì vậy, trong một số trường hợp có sự sai lệch về góc liên kết trên thực tế có khác so với lý thuyết Ví dụ: trong phân tử H2O, NH3 các góc liên kết HOH(104,50) góc HNH (107,00) mặc dù các nguyên tử trung tâm O, N đều ở trạng thái lai hoá sp3 do các phân tử có số cặp

electron không liên kết bằng 1 và 2; còn CH4 có số cặp không electron liên kết bằng 0, nên

có góc liên kết chuẩn lai hóa sp3là 109,50

+ Không gian của cặp electron liên kết sẽ giảm nếu độ âm điện của các phối tử X tăng lên, dẫn đến góc hóa trị XAX giảm Góc liên kết trong NF3 chỉ là 102o so với 107o của

NH3 Tương tự góc liên kết giảm trong dãy: PI3 (102o), PBr3 (101,5o), PCl3 (100,3o) và PF3

(97,8o)

* Để áp dụng lý thuyết về sự lai hoá các obitan nguyên tử và thuyết sức đẩy giữa các cặp electron hóa trị, giải thích sự hình thành liên kết cộng hoá trị trong phân tử cần cho học sinh làm các bước sau:

- Xác định nguyên tử trung tâm trong hợp chất (Nguyên tử trung tâm trong 1 hợp chất hóa học là nguyên tử của nguyên tố mà liên kết với nhiều nguyên tử nguyên tố khác nhất hay là nguyên tử của nguyên tố có trị tuyệt đối của số OXH là lớn nhất trong phân tử hợp chất đó)

- Viết cấu hình electron của nguyên tử trung tâm Mục đính là để xác định số đôi e chưa tham gia liên kết nên chúng ta chỉ quan tâm đến lớp e ngoài cùng

- Viết công thức cấu tạo của phân tử hợp chất đó

- Viết công thức hợp chất đó dưới dạng AXnEm Trong đó A, X, E, n, m lần lượt là nguyên tử trung tâm, phối tử, đôi electron, số phối tử, số đôi e chưa tham gia liên kết (có thể không nhất thiết phải viết công thức dạng này mà chỉ cần xác đinh được phối tử và số đôi e chưa tham gia liên kết là được)

- Tính tổng của số phối tử xung quanh nguyên tử trung tâm A và số đôi e chưa tham gia liên kết: n + m Rồi xác đinh trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm theo quy tắc sau:

+ n +m = 2 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp Hai obital lai hóa hướng về hai phía của một đường thẳng Cấu trúc hình học của phân tử là dạng đuờng thẳng, góc liên kết 1800 Như các phân tử: CO2 , BeCl2, C2H2, BeH2, ZnCl2

+ n +m = 3 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp2

3 0 Tam giác đều BF3, AlCl3, SO3, C2H4, CO32-, NO3

+ n +m = 4 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu sp3

4 0 Tứ diện đều CH4, NH4+, SO42-, CCl4, ClO4-, PO4

2 2 Dạng góc H2O, H2S, SF2, SCl2, F2O

+ n +m = 5 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu dsp3 (lai hóa trong) hoặc sp3d (lai hóa ngoài)

5, PF5

+ n +m = 6 thì nguyên tử trung tâm lai hóa kiểu d2sp3(lai hóa trong) hoặc sp3d2(lai hóa ngoài)

Tuy nhiên để giải thích đúng hình dạng của phân tử, ngoài sự lai hoá còn vận dụng thêm một số giả thiết nữa Ví dụ trong liên kết đôi, ba khi xét cấu trúc hình học của phân tử chủ yếu người ta chỉ chú ý đến liên kết  vì chỉ liên kết  mới quyết định hướng liên kết, tuy nhiên theo quy tắc Gillespie (Di- let- pi) thì đám mây electron của liên kết đôi xốp hơn chiếm

khoảng không gian lớn hơn đám mây liên kết đơn Vì vậy, trong phân tử AX3 (lai hoá sp2) có một liên kết π thì góc liên kết sẽ lớn hơn 1200 và tất nhiên góc còn lại sẽ bé hơn 1200

Chẳng hạn trong phân tử HCHO có các góc liên kết như sau:

Còn đối với những phân tử sau đây, các nguyên tử trung tâm đều ở cùng một kiểu lai hoá sp3

của các obitan nhưng sự biến đổi của góc hoá trị được giải thích như sau:

Góc hoá trị giảm xuống vì vai trò của obitan s trong sự lai hoá sp3 giảm xuống

Góc hoá trị H2O H2S (**) H2Se (**) H2Te (**)

Giảm xuống 1050 920 910 900

vì số cặp NH3 PH3 (***) AsH3 (***) SbH3 (***)

electron tự do 1070 940 920 900

tăng lên CH4

1090 28’

(**), (***): Có tài liệu cho rằng các phân tử H2S, H2Se, H2Te, PH3, AsH3, SbH3 không lai hóa…

6 Vai trò của thuyết lai hoá

Như chúng ta đã đặt vấn đề khi đưa ra khái niệm về sự lai hoá, đó là thuyết lai hoá

giải thích được hình dạng của một số phân tử mà theo thuyết liên kết cộng hoá trị thuần tuý

sẽ không giải thích được hoặc giải thích bằng thuyết lai hoá sẽ sát với thực nghiệm hơn

Dựa vào lý thuyết về sự xen phủ chúng ta có thể giải thích được những trường hợp hình thành hay không hình thành liên kết hoá học; liên kết tạo ra bền (liên kết  ) hay không bền (liên kết π)

II Cấu tạo các phân tử đơn giản

1 Phân tử O 3

Phân tử O3 có dạng đường gãy khúc với góc <OOO là 117o:

Nguyên tử O trung tâm (nguyên tử O ở giữa) ở trạng thái lai hoá sp2:

Một obitan lai hoá có một electron độc thân còn hai obitan lai hoá nữa, mỗi một obitan có một cặp electron:

1220

O C

H H

116 0

Một obitan lai hoá có một cặp electron tạo thành liên kết cho nhận với một obitan 2p của nguyên tử O (ở bên trái của hình vẽ), một obitan lai hoá khác có electron độc thân xen phủ với obitan 2p của nguyên tử O khác (ở bên phải của hình vẽ) có electron độc thân tạo thành liên kết cộng hoá trị :

hay Một obitan 2p còn lại không lai hoá của nguyên tử O trung tâm có electron độc thân xen phủ với obitan 2p khác của nguyên tử O (bên phải) cũng có electron độc thân tạo thành liên kết :

(để đơn giản, trong hình không biểu diễn sự che phủ của các obitan tạo thành liên kết ) Vậy công thức cấu tạo của phân tử O3 là:

Ngày nay để đơn giản, người ta hay dùng một công thức linh hoạt hơn, trong đó liên kết

 được chia đôi cho cả hai liên kết (ở hai bên), nghĩa là một liên kết  không định chỗ được

kí hiệu bằng vạch rời:

2 Phân tử SO 2

Phân tử SO2 có dạng đường gãy khúc giống như O3 với góc <OSO là 120o:

Nếu một cách gần đúng người ta thừa nhận rằng trong phân tử SO2 chỉ những obitan 3s

và 3p của S tham gia tạo thành liên kết thì cách mô tả sự tạo thành các liên kết sẽ tương tự như đối với phân tử O3, nghĩa là phân tử SO2 có công thức cấu tạo:

Hay công thức linh hoạt hơn với một liên kết  không định chỗ:

Độ bội của liên kết S-O là 1,5

Nhưng việc rút ngắn mạnh độ dài của liên kết S-O (1,43A) trong SO2 so với độ dài của liên kết đơn (1,55A) nói lên rằng liên kết đó là liên kết đôi và phân tử SO2 có cấu tạo:

Để có hoá trị bốn, nguyên tử S phải ở trạng thái lai hoá sp2 và có cấu hình electron ở trạng thái kích thích, nghĩa là một electron 3p chuyển sang obitan 3d:

Một obitan lai hoá có một cặp electron tự do và mỗi một obitan lai hoá còn lại có một electron độc thân che phủ với obitan 2p của hai nguyên tử O cũng có electron độc thân tạo thành liên kết :

Obitan 3p không lai hoá của S có electron độc thân che phủ với obitan 2p khác của nguyên tử O (giả sử ở bên trái của hình vẽ) có electron độc thân tạo thành một liên kết  và một obitan 3d không lai hoá của S có electron độc thân che phủ với obitan 2p khác của O (giả sử ở bên phải hình vẽ) có electron độc thân tạo thành một liên kết  nữa

3 Phân tử NO 2

Phân tử NO2 có dạng gấp khúc gần giống như O3 và SO2

Sự tạo thành các liên kết trong phân tử được mô tả tương tự như đối với phân tử O3 và

SO2, nghĩa là NO2 có công thức cấu tạo:

hay công thức với liên kết  không định chỗ

4 Phân tử SO 3

Phân tử SO3 có dạng hình tam giác đều, nguyên tử S nằm ở trọng tâm của tam giác và ba nguyên tử O nằm ở đỉnh:

Nếu một cách gần đúng người ta thừa nhận rằng trong phân tử SO3 chỉ những obitan 3s

và 3p của S tham gia tạo thành liên kết thì cách mô tả sự tạo thành liên kết gần tương tự như đối với phân tử O3

hay một công thức liên kết  không định chỗ:

Độ bội của liên kết S-O là 1,33 và S có hoá trị 4

Nhưng việc rút ngắn độ dài của liên kết S-O (1,43A) trong SO3 cũng giống như trong

SO2 là liên kết đôi và phân tử SO3 có cấu tạo:

Để có hoá trị sáu, nguyên tử S phải ở trạng thái lai hoá sp2 và có cấu hình electron ở trạng thái kích thích, nghĩa là một electron 3s và một electron 3p chuyển sang các obitan 3d:

Ba obitan lai hoá của S, mỗi obitan có một electron độc thân che phủ với 3 obitan 2p chứa electron độc thân của ba nguyên tử O tạo thành ba liên kết cộng hoá trị Ngoài ra một obitan 3p và hai obitan 3d không lai hoá của S, mỗi một có một electron độc thân che phủ với 3 obitan 2p còn lại có electron độc thân của ba nguyên tử O tạo thành ba liên kết  Như vậy trong phân tử SO3, nguyên tử S có hoá trị sáu

5 Phân tử NH 3

Phân tử NH3 có dạng hình chóp tam giác, nguyên tử N ở đỉnh và ba nguyên tử H ở đỉnh của tam giác đểu:

Trong phân tử NH3, nguyên tử N ở trạng thái lai hoá sp3:

Một obitan lai hoá có cặp electron không liên kết, còn ba obitan lai hoá khác, mỗi obitan

có một electron độc thân xen phủ với obitan 1s có electron độc thân của ba nguyên tử H tạo thành ba liên kết cộng hoá trị:

Vậy phân tử NH3 có cấu tạo:

6 Ion NH 4 +

Ion NH4+ có dạng hình tứ diện đều, nguyên tử N nằm ở trung tâm và bốn nguyên tử H nằm ở đỉnh của tứ diện: