Công Thức Lewis HCl: Chi Tiết và Dễ Hiểu

Hydrochloric acid (HCl) là một hợp chất hóa học quan trọng. Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết cách viết công thức Lewis của HCl, giúp bạn nắm vững kiến thức một cách dễ dàng.

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 diễn ra như sau:

• Nguyên tử Hydrogen (H) có cấu hình electron 1s¹.
• Nguyên tử Chlorine (Cl) có cấu hình electron [Ne]3s²3p⁵.

Cả hai nguyên tử đều cần thêm 1 electron để đạt cấu hình bền vững của khí hiếm. Do đó, mỗi nguyên tử H và Cl góp chung 1 electron, tạo thành một cặp electron dùng chung.

Công thức electron của HCl được biểu diễn như sau:

Nhận xét:

• Phân tử HCl có một cặp electron dùng chung, tạo thành liên kết cộng hóa trị. Cặp electron này bị lệch về phía nguyên tử Cl do Cl có độ âm điện lớn hơn.
• Trong phân tử HCl, nguyên tử Cl còn 3 cặp electron tự do (không liên kết), trong khi nguyên tử H không còn electron tự do.

Công Thức Lewis của HCl

Có hai cách chính để viết công thức Lewis của HCl.

a) Cách 1: Dựa vào công thức electron

Đây là cách đơn giản nhất. Từ công thức electron, thay một cặp electron dùng chung bằng một gạch nối giữa hai nguyên tử.

Công thức Lewis của HCl là:

H – Cl

b) Cách 2: Dựa vào công thức cấu tạo (từng bước)

Cách này giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình hình thành liên kết.

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 + 7 = 8 electron.

Bước 2: Vẽ khung phân tử với 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 liên kết
• Số electron hóa trị chưa tham gia liên kết = 8 – 2 = 6 electron.

Bước 4: Hoàn thiện octet cho các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn (trừ Hydrogen).

Hoàn thiện octet cho nguyên tử Cl trước, vì Cl có độ âm điện lớn hơn. Ta thêm 3 cặp electron tự do vào nguyên tử Cl.

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

Khi đó, cả H (đạt duplet) và Cl (đạt octet) đều đã “no”. Vậy công thức Lewis của HCl là:

H – Cl
..
..

(Với hai dấu chấm phía trên và dưới Cl biểu thị hai cặp electron tự do, và hai dấu chấm bên cạnh Cl biểu thị một cặp electron tự do).

Nhận xét:

• Liên kết trong phân tử HCl là liên kết cộng hóa trị có cực. 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 xen phủ với orbital p của Cl.

Công Thức Cấu Tạo của HCl

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

Công thức cấu tạo của HCl là:

H – Cl

Nhận xét:

• Hiệu độ âm điện: ∆χ = χ(Cl) – χ(H) = 3,16 – 2,2 = 0,96 > 0,4. Điều này khẳng định 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.

Ví Dụ Minh Họa

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

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

Vì hiệu độ âm điện giữa Cl và H lớn hơn 0.4 (0.96), 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

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: D

H có orbital s, Cl có orbital p tham gia liên kết.