Công Thức Lewis của HCl: Chi Tiết và Dễ Hiểu

Hydrogen chloride (HCl) là một hợp chất quan trọng trong hóa học. Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết cách viết công thức electron, công thức Lewis và công thức cấu tạo của HCl, giúp bạn nắm vững kiến thức một cách dễ dàng và chính xác.

1. Công Thức Electron của HCl

Để hiểu rõ công thức Lewis, chúng ta cần bắt đầu với công thức electron.

Sự hình thành phân tử HCl

Nguyên tử hydrogen (H) có cấu hình electron 1s¹, trong khi chlorine (Cl) có cấu hình electron [Ne]3s²3p⁵. Cả hai nguyên tử đều cần thêm một electron để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất. Do đó, mỗi nguyên tử H và Cl góp chung một electron, tạo thành một cặp electron dùng chung giữa hai nguyên tử.

Công thức electron của HCl

Công thức electron của HCl thể hiện rõ sự góp chung electron này:

Nhận xét

Phân tử HCl có một cặp electron dùng chung, cặp electron này bị lệch về phía nguyên tử Cl do Cl có độ âm điện lớn hơn. Điều này tạo nên tính phân cực của liên kết.
Trong phân tử HCl, nguyên tử Cl còn ba cặp electron tự do, trong khi nguyên tử H không còn electron tự do nào.

2. Công Thức Lewis của HCl

Công thức Lewis giúp chúng ta biểu diễn trực quan sự liên kết và các electron tự do trong phân tử.

Cách 1: Từ công thức electron

Nguyên tắc: Thay một cặp electron dùng chung bằng một gạch nối giữa hai nguyên tử.

Từ công thức electron ở trên, ta dễ dàng suy ra Công Thức Lewis Của Hcl.

Công thức Lewis của HCl: H-Cl với ba cặp electron tự do xung quanh Cl.

Cách 2: Dựa vào công thức cấu tạo (Từng bước chi tiết)

Phương pháp này giúp bạn hiểu rõ quy trình xây dựng công thức Lewis.

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

H có 1 electron hóa trị.
Cl có 7 electron hóa trị.
Tổng số electron hóa trị = 1 (H) + 7 (Cl) = 8 electron.

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

Bước 3: Tính số electron hóa trị chưa tham gia liên kết

Số electron hóa trị chưa tham gia liên kết = Tổng số electron hóa trị – Số electron tham gia tạo liên kết.

Trong trường hợp này: 8 – 2 = 6 electron.

Bước 4: Hoàn thiện octet cho các nguyên tử (trừ H)

Ưu tiên hoàn thiện octet cho nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (Cl). Cl cần thêm 6 electron, tương ứng với 3 cặp electron tự do.

Số electron hóa trị còn lại = 6 – 2 * 3 = 0

Khi đó, cả H (đạt duplet) và Cl (đạt octet) đều đã đạt cấu hình bền vững.

Công thức Lewis cuối cùng của HCl: H-Cl với ba cặp electron tự do xung quanh Cl.

Nhận xét về liên kết trong HCl

Liên kết trong phân tử HCl là liên kết cộng hóa trị có cực do sự khác biệt về độ âm điện giữa H và Cl. Liên kết H – Cl phân cực về phía nguyên tử Cl.
Liên kết trong phân tử HCl được hình thành bởi sự xen phủ orbital s – p (orbital s của H và orbital p của Cl).

3. Công Thức Cấu Tạo của HCl

Công thức cấu tạo đơn giản hóa công thức Lewis bằng cách bỏ qua các electron tự do.

Nguyên tắc: Loại bỏ các electron tự do (electron không tham gia liên kết) khỏi công thức Lewis.

Công thức cấu tạo của HCl: H-Cl

Nhận xét về cấu trúc và tính chất

Hiệu độ âm điện: Δχ = χ(Cl) – χ(H) = 3.16 – 2.2 = 0.96 > 0.4. Do đó, liên kết H – Cl là liên kết cộng hóa trị phân cực, phân tử phân cực về phía nguyên tử Cl.
Liên kết H – Cl là liên kết đơn (liên kết σ).
Phân tử HCl có cấu tạo thẳng.

4. Ví Dụ Minh Họa

Câu 1: Liên kết giữa H và Cl trong phân tử HCl là loại liên kết nào?

A. ion

B. hydrogen

C. cộng hóa trị phân cực

D. cộng hóa trị không phân cực

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Giải thích: Như đã phân tích ở trên, hiệu độ âm điện giữa Cl và H lớn hơn 0.4, chứng tỏ liên kết là cộng hóa trị phân cực.

Câu 2: Liên kết trong phân tử HCl được tạo thành do sự xen phủ của:

A. 2 orbital s với nhau

B. 2 orbital s và 1 orbital p với nhau

C. 1 orbital s và 2 orbital p với nhau

D. 1 orbital s và 1 orbital p với nhau