2.2.2 .Cấu tạo bảngtuần hoàn cỏc nguyờn tố húa học
2.2.2.2 .Chu kỡ
3.4.4. Dạng 4: Viết cụng thức electron và cụng thứccấutạocủa phõn tử hoặc ion
Phương phỏp giải
- Nắm rừ kiến thức: Cỏch viết cụng thức electron theo thuyết bỏt tử và thuyết hiện đại.
Bài tập vận dụng
Bài 1:Viết cụng thức cấu tạo cỏc chất sau: PH3, P2O5, SO3, KOH, HNO3, Na2CO3, KHSO4,
Al2(SO4)3, H2Cr2O7 Bài giải: PH3 P H H H P2O5 O P P O O O O SO3 S O O O KOH K+– [O – H]- HNO3 H O N O O Na2CO3 O O C O 2- Na+ Na+
KHSO4 O O S O - O H K+ Al2(SO4)3 O O S O O Al O O S O O O O S O O Al H O Cr O Cr O H O O O O H2Cr2O7
Bài 2: 1.Giải thớch tại sao CO32 –, khụng thể nhận thờm một oxi để tạo CO42 – trong khi đú SO32 –cú thể nhận thờm 1 nguyờn tử oxi để cho ra SO42 –?
2.Giải thớch tại sao hai phõn tử NO2 cú thể kết hợp với nhau tạo ra phõn tử N2O4, trong khi đú hai phõn tử CO2khụng thể kết hợp với nhau để tạo ra phõn tử C2O4
Trờn nguyờn tử lưu huỳnh cũn 1 cặp electron tự do chưa liờn kết, do đú nguyờn tử lưu huỳnh cú thể tạo liờn kết cho nhận với 1 nguyờn tử oxi thứ tư để tạo ra SO42 –
2. -Cấu tạo của CO2
O = C = O
Trờn nguyờn tử cacbon khụng cũn electron tự do nờn hai phõn tử CO2 khụng thể liờn kết với nhau để tạo ra C2O4
- Cấu tạo của NO2 O
∙ N O
Trờn nguyờn tử nitơ cũn 1 electron độc thõn tự do, nờn nguyờn tử nitơ này cú khả nặng tạo ra liờn kết cộng hoỏ trị với nguyờn tử nitơ trong phõn tử thứ hai để tạo ra phõn tử N2O4 O O O
2 N∙ N – N O O O
Bài 3: Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyờn tử một nguyờn tố R nhúm VIIA là
28.
1. Tớnh số khối của R. Dựa vào bảng tuần hoàn, cho biết R là nguyờn tố gỡ? 2. Viết cụng thức phõn tử và cụng thức cấu tạo của phõn tử đơn chất R. 1. - Cấu tạo của CO32 –
O O
C O
2-
Trờn nguyờn tử cacbon trong CO32 – khụng cũn electron tự do chưa liờn kết nờn khụng cú khả năng liờn kết thờm với 1 nguyờn tử oxi để tạo ra CO42 –
- Cấu tạo của SO32 –
O O
S O
3. Viết cụng thức electron và cụng thức cấu tạo hợp chất của R với hiđro Bài giải:
1. Gọi tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyờn tử R là P. N, E. Trong đú P = E. Theo bài: P + N + E = 28 2P + N = 28 N = 28 - 2P.
Mặt khỏc, P N 1,5P P 28 - 2P 1,5P 8 P 9,3
Vậy P = 8 hoặc 9. Do nguyờn tố R thuộc nhúm VIIA nờn nguyờn tử nguyờn tố R cú 7 electron ở lớp ngoài cựng.
P = 8: 1s22s22p4: loại
P = 9: 1s22s22p5: thỏa món. Vậy P = E = 9; N = 10. Số khối A= N + P = 19. R là flo.
2. Từ cấu hỡnh electron của F ta thấy lớp ngoài cựng của nguyờn tử F cú 7 electron, cũn thiếu một electron để đạt cấu hỡnh bền vững của khớ hiếm gần nhất. Do đú ở dạng đơn chất, nguyờn tố F tồn tại dưới dạng phõn tử 2 nguyờn tử, liờn kết giữa hai nguyờn tử là liờn kết cộng húa trị đơn hỡnh thành từ một cặp electron dựng chung.
Cụng thức phõn tử là F2, cụng thức cấu tạo là F - F.
3. Cụng thức electron và cụng thức cấu tạo hợp chất của R với hiđro như sau: H - F
Cụng thức electron Cụng thức cấu tạo
Bài 4:Hợp chất X tạo bởi hai nguyờn tố A, B và cú phõn tử khối là 76. A và B cú số oxi húa
cao nhất trong cỏc oxit là +nO và + mO, và số oxi húa õm trong cỏc hợp chất với hiđro là -nH và -mHthỏa món điều kiện nO= nHvà mO= 3mH.
1. Tỡm cụng thức phõn tử của X, biết rằng A cố số oxi húa cao nhất trong X.
2. Biết rằng X cú cấu trỳc phõn tử thẳng. Hóy cho biết trạng thỏi lai húa của nguyờn tử A và bản chất liờn kết trong X.
Bài giải:
1. A, B cú số oxi húa cao nhất trong cỏc oxit là +nO và + mOnờn lớp ngoài cựng của A, B cú số electron là nO và mO.
A, B cú số oxi húa õm trong cỏc hợp chất với hiđro là -nH và - mHnờn ta thấy để hồn thành lớp vỏ bóo hũa 8 electron, lớp ngồi cựng của A, B cần nhận thờm số electron là nH và mH.
F H ..........
Như vậy: nO+ nH= 8 và mO+ mH= 8. Theo bài: nO= nHvà mO= 3mH.
Từ đõy tỡm được nO= nH= 4, mO= 6, nH= 2.
A cú số oxi húa dương cao nhất là +4 nờn A thuộc nhúm IV, B cú số oxi húa dương cao nhất là +6 nờn B thuộc nhúm VI.
Trong hợp chất X, A cú số oxi húa +4 (nhường 4 electron) nờn một nguyờn tử A liờn kết với 2 nguyờn tử B, trong đú B cú số oxi húa -2.
Cụng thức phõn tử của X là AB2.
Theo bài: khối lượng phõn tử của X là 76u nờn MA+ 2MB= 76u. MB< = 38u.
Mặt khỏc, B thuộc nhúm VI và tạo được số oxi húa cao nhất trong oxit là +6 nờn B là lưu huỳnh. Vậy MB= 32u, suy ra MA= 76u - 2 32u = 12u. A là cacbon.
Cụng thức của X là CS2.
2. Theo bài, CS2cú cấu trỳc thẳng nờn nguyờn tử C ở trạng thỏi lai húa sp. Cấu hỡnh electron lớp ngoài cựng của nguyờn tử lưu huỳnh:
Liờn kết trong phõn tử CS2được hỡnh thành như sau:
Hai obitan lai húa sp của C xen phủ trục với hai obitan 3p chứa electron độc thõn của 2 lưu huỳnh tạo thành 2 liờn kết .
Hai obitan 2px, 2py khụng tham gia lai húa của C xen phủ bờn với hai obitan 3p chứa electron độc thõn của 2 lưu huỳnh tạo thành 2 liờn kết .
Như vậy, nguyờn tử cacbon tạo với mỗi nguyờn tử lưu huỳnh 1 liờn kết và 1 liờn kết . Cụng thức cấu tạo của phõn tử CS2như sau:
2 76u σ π σ π sp3 2s 2p sp 2px 2py S C S 3s 3p
Bài 5: R là một nguyờn tố phi kim. Tổng đại số số oxi húa dương cao nhất với 2 lần số oxi húa õm thấp nhất của R là +2. Tổng số proton và nơtron của R nhỏ hơn 34.
1. Xỏc định R
2. X là hợp chất khớ của R với hiđro, Y là oxit của R cú chứa 50% oxi về khối lượng. Xỏc định cụng thức phõn tử của X và Y.
3. Viết cụng thức cấu tạo cỏc phõn tử RO2; RO3; H2RO4. Bài giải:
1. Gọi số oxi húa dương cao nhất và số oxi húa õm thấp nhất của R lần lượt là +m và -n. Số oxi húa cao nhất của R trong oxit là +m nờn ở lớp ngoài cựng nguyờn tử R cú m electron.
Số oxi húa trong hợp chất của R với hiđro là -n nờn để đạt được cấu hỡnh 8 electron bóo hũa của khớ hiếm, lớp ngồi cựng nguyờn tử R cần nhận thờm n electron.
Ta cú: m + n = 8. Mặt khỏc, theo bài ra: +m + 2(-n) = +2 m - 2n = 2. Từ đõy tỡm được: m = 6 và n = 2. Vậy R là phi kim thuộc nhúm VI.
Số khối của R < 34 nờn R là O hay S. Do oxi khụng tạo được số oxi húa cao nhất là +6 nờn R là lưu huỳnh.
2. Trong hợp chất X, S cú số oxi húa thấp nhất nờn X cú cụng thức là H2S. Gọi cụng thức oxit Y là SOn.
Do %S = 50% nờn = n = 2. Cụng thức của Y là SO2. 3. Cụng thức cấu tạo của SO2; SO3; H2SO4: