Hướng dẫn cách viết công thức cấu tạo của các phân tử

1. Cách viết công thức cấu tạo của các phân tử

- 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

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.

Ví dụ cấu tạo phân tử của H3O+ 

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.

2. Một số ví dụ minh họa về công thức cấu tạo của phân tử

1.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

2.  Viết công thức electron và công thức cấu tạo các ion đa nguyên tử sau: CO32-, HCO3-

3. Trình bày sự hình thành liên kết cho nhận trong các phân tử và sau H3O+, HNO3

Xét H3O+ ta có

Xét phân tử HNO3

3. Một số bài tập hóa học về công thức cấu tạo của các phân tử

1. Viết công thức hóa học của 1,Axit Nitric ( phân tử gồm 1H, 1N, 3O)

A. HNO3.

B. HN3O.

C. HN3O.

D. HNO3.

Lời giải

Axit nitric: HNO3

Đáp án cần chọn là: A

2, Khí ga ( phân tử gồm 3C, 8H)

A. 3C8H.

B. C3H8.

C. 3C8H.

D. CH8.

Lời giải:

Khí gas: C3H8

Đáp án cần chọn là: B

3, Đá vôi ( phân tử gồm 1ca, 1c, 3O)

A. CaC3O.

B. CaCO3.

C. CaC3O.

D. CaCO3.

Lời giải:

Đá vôi:

CaCO3CaCO3

Đáp án cần chọn là: D

4. Hợp chất A trong phân tử gồm có 1X, 1S, 4O liên kết với nhau (X là nguyên tố chưa biết), biết nguyên tử X có khối lượng bằng 5/4 lần phân tử khí oxi. Tìm CTHH của A

A. CuSO4.

B. FeSO4.

C. MgSO4.

D. CaSO4

Lời giải

Gọi công thức hóa học của A là: XSO4

Phân tử khí oxi cóMO2=16.2=32đvc

⇒MX=54.32=40

=> X là nguyên tố Ca

=> Công thức hóa học của hợp chất A là: CaSO4

Đáp án cần chọn là: D

5. A là một nguyên tố thuộc phi kim, tổng đại số giữa OXH ( oxi hóa) dương cao nhất với 2 lần số OXH âm thấp nhất của nguyên tố A là + 2. Tổng số p và n của A lại nhỏ hơn 34

a) Hãy xác định A2

b) B là một hợp chất khí của A với H, C là oxit của A mà trong đó có chứa 50% oxi về khối lượng, hãy xác định công thức phân tử của hợp chất B và C

c) Viết công thức cấu tạo của các phân tử AO2; AO3; H2AO4

giải:

a) Gọi số OXH dương cao nhất và OXH âm nhất của A lần lượt là +m và - n 

Số OXH cao nhất của A trong oxit là +m nên ở lớp ngoài cùng nguyên tử A sẽ có m e

Số OXH trong hợp nhất của A với H là -n nên để đạt được cấu hình với 8 e bão hòa của khí hiếm thì lớp ngoài cùng của nguyên tử A cần phải nhận thêm n e nữa

Theo đề bài ta có m + n = 8 , mặt khác: +m + 2(-n)=+2 => m- 2n = 2

Từ đây suy ra được m= 6 và n= 2 . Vậy A là một phi kim thuộc nhóm VI

Số khối của A< 34 nên A chỉ có thể là O hay S. Do oxi không tạo nên số OXH cao nhất là +6 nên A phải là lưu huỳnh

b)

Trong hợp chất B, S có số OXH thấp nhất nên B phải có công thức là H2S 

Gọi công thức oxit C là SOn

Do %S= 50% nên ta có 32/16n= 50/50 => n= 2

Vậy công thức của C sẽ là SO2

c) Ta có công thức cấu tạo của các chất SO2; SO3; H2SO4 lần lượt là:

6. Để khử hoàn toàn 16 g oxi của một kim loại thành kim loại thì cần dùng đến 6,72l H2. Hòa tan toàn bộ lượng kim loại thu được vào trong dung dịch HCl loãng thì thấy thoát ra ngoài 4,48l khí H2. Biết các khí đều được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Hãy xác định công thức của oxit đó, từ đó cho biết số OXH và hóa trị của kim loại trong oxit

giải

Gọi công thức của oxit là AxOy = b mol 

         AxOy + yH2 -> xA + yH2O 

( mol): b        by        bx

Ta có : a( Mx + 16y) = 16 và lại có : ay = 0,3

Vì thế suy ra Max= 11,2

2A + 2nHCl -> 2ACln+ nH2

(mol): ax                      0,5 max

Ta lại có: 0,5 max= 0,2 nên suy ra nax= 0,4 

Ta có tỉ lệ sau: M/n= Max/nax = 11,2/0.4

Vậy suy ra M= 28n

Ta lập bảng sau:

Vậy kim loại M chính là Fe

Lập tỉ lệ: x/y = ax/ay= 2/3 

Vậy công thức oxit đó là Fe2o3

Số OXH của sắt trong oxit là + 3, sắt có hóa trị là III

7. Hãy viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử sau: CH3Br, CH4O, CH4, C2H6, C2H5Br. Biết rằng brom có hoá trị I.

8.  Phân tử hợp chất hữu cơ A có hai nguyên tố. Khi đốt cháy 3 g chất A thu được 5,4 g H2O. Hãy xác định CTPT của A, biết khối lượng mol của A là 30 g.

Bài làm:

Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ A chỉ thu được nước và A chỉ có 2 nguyên tố nên A là một hidrocacbon.

Gọi CTPT của A là CxHy,

ta có phương trình hóa học:

2CxHy + (2x + y/2) O2 (t°) → 2xCO2 + yH2O

Số mol của A và H2O là:

nA = 3/30 = 0,1 (mol)

nH2O = 5,4/18 = 0,3 (mol)

Theo phương trình, ta có:

nH2O = y/2.nCxHy

⇔ 0,3 = (y/2) x 0,1

⇔ y = 6

Mặt khác, ta có: MA = 12x + y = 30

⇔ 12x + 6 = 30

⇔ x = 2

Vậy công thức phân tử của A là C2H6.

9. R là một nguyên tố phi kim. Tổng đại số số oxi hóa dương cao nhất với 2 lần số oxi hóa âm thấp nhất của R là +2. Tổng số proton và nơtron của R nhỏ hơn 34.

1. Xác định R2.

2. X là hợp chất khí của R với hiđro, Y là oxit của R có chứa 50% oxi về khối lượng. Xác định công thức phân tử của X và Y.

3. Viết công thức cấu tạo các phân tử RO2; RO3; H2RO4.

Gọi số oxi hóa dương cao nhất và số oxi hóa âm thấp nhất của R lần lượt là +m và -n.

Số oxi hóa cao nhất của R trong oxit là +m nên ở lớp ngoài cùng nguyên tử R có m electron. Số oxi hóa trong hợp chất của R với hiđro là -n nên để đạt được cấu hình 8 electron bão hòa của khí hiếm, lớp ngoài cùng nguyên tử R cần nhận thêm n electron.

Ta có: m + n = 8. Mặt khác, theo bài ra: +m + 2(-n) = +2 => m - 2n = 2.

Từ đây tìm được: m = 6 và n = 2.

Vậy R là phi kim thuộc nhóm VI.

Số khối của R < 34 nên R là O hay S.

Do oxi không tạo được số oxi hóa cao nhất là +6 nên R là lưu huỳnh.

2. Trong hợp chất X, S có số oxi hóa thấp nhất nên X có công thức là H2S.

Gọi công thức oxit Y là SOn. Do %S = 50% nên 32/16n = 50/50 => n = 2 Công thức của Y là SO2

3. Công thức cấu tạo của SO2; SO3; H2SO4

Tham khảo thêm: Công thức hóa học là gì? Các công thức hóa học lớp 8 cần nhớ