H2S (hyđrô sunfua) là một chất khí có công thức hóa học là H2S. Trong môn Hóa học, việc nắm vững công thức Lewis của H2S là rất quan trọng. Dưới đây là công thức Lewis của H2S theo chương trình mới, và một số bài tập kèm theo giúp bạn hiểu rõ hơn về chất này.
Mục lục
Công thức Lewis của H2S
Cách 1: Viết công thức Lewis dựa vào công thức electron
Từ công thức electron, ta thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối giữa hai nguyên tử để thu được công thức Lewis của H2S. Trong trường hợp này, từ công thức electron của H2S ta thấy mỗi nguyên tử H liên kết với nguyên tử S bằng 1 cặp electron, vì vậy ta thay mỗi cặp electron này bằng một gạch nối “-“. Đây là công thức Lewis của H2S:
Cách 2: Thực hiện lần lượt theo các bước sau
Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị trong phân tử
- Sulfur có 6 electron hóa trị, hydrogen có 1 electron hóa trị. Trong phân tử H2S có 1 nguyên tử S và 2 nguyên tử H.
- Vậy tổng số electron hóa trị = 6 + 1.2 = 8 electron.
Bước 2: Xác định nguyên tử trung tâm và vẽ sơ đồ khung biểu diễn liên kết
- Trong phân tử H2S, nguyên tử S cần 2 electron để đạt octet, H cần 1 electron để đạt octet. Vì vậy, S là nguyên tử trung tâm, còn các nguyên tử H được xếp xung quanh:
H – S – H
Bước 3: Tính số electron hóa trị chưa tham gia liên kết và hoàn thiện octet
- Số electron hóa trị chưa tham gia liên kết trong sơ đồ là: 8 – 2.2 = 4 electron.
- Từ công thức trên, nguyên tử H đã đủ octet, ta bổ sung 4 electron vào nguyên tử S. Ta được công thức chính là công thức Lewis của H2S.
Công thức cấu tạo của H2S
Từ công thức Lewis, ta loại bỏ đi các electron tự do (electron không tham gia liên kết) và thu được công thức cấu tạo của H2S:
Công thức electron của H2S
Sự tạo thành phân tử H2S được giải thích bằng công thức electron của các nguyên tử. Nguyên tử hydrogen (H) có cấu hình electron là 1s1, và nguyên tử sulfur (S) có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p4. Khi hình thành phân tử H2S, mỗi nguyên tử H góp chung 1 electron với nguyên tử S tạo thành 1 cặp electron dùng chung, và hai nguyên tử H sẽ tạo 2 cặp electron dùng chung với nguyên tử S. Đây là công thức electron của H2S:
Bài tập mở rộng về H2S
Câu 1: Hydrogen sulfide (H2S) có công thức electron là?
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B
Nguyên tử sulfur (S) có 6 electron hóa trị. Để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất, nguyên tử S cần thêm 2 electron, mỗi nguyên tử H cần thêm 1 electron. Khi hình thành phân tử H2S, mỗi nguyên tử H góp chung 1 electron với nguyên tử S tạo thành 2 cặp electron dùng chung.
Câu 2: Hợp chất nào sau đây có liên kết cộng hóa trị không phân cực?
A. H2O
B. H2S
C. CO2
D. NH3
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B
Ta tính được ∆χ(S – H) = |2,58 – 2,2| = 0,38 < 0,4 ⇒ Liên kết S – H trong phân tử H2S thuộc loại liên kết cộng hóa trị không phân cực.
Câu 3: Viết công thức của một số phân tử sau theo mô hình VSEPR: CCl4 và H2S. Nêu số cặp electron hóa trị liên kết và chưa liên kết trong mỗi phân tử.
Hướng dẫn giải:
Công thức Lewis của CCl4 là:
- Phân tử CCl4 có 4 nguyên tử Cl liên kết với nguyên tử trung tâm C, nguyên tử C không còn cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết.
⇒ Công thức theo mô hình VSEPR: AX4.
⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết là 4.
Công thức Lewis của H2S là:
- Phân tử H2S có 2 nguyên tử H liên kết với nguyên tử trung tâm S, nguyên tử S còn 2 cặp electron hóa trị chưa tham gia liên kết.
⇒ Công thức theo mô hình VSEPR: AX2E2.
⇒ Số cặp electron hóa trị liên kết là 2.
Câu 4: Viết các công thức Lewis cho mỗi phân tử sau:
a) H2S
b) HOCl
Hướng dẫn giải:
a) Công thức Lewis của H2S là:
Bước 1: Tổng số electron hóa trị của phân tử = 1.2 + 1.6 = 8 electron
Bước 2: Trong phân tử H2S, nguyên tử S là nguyên tử trung tâm, còn 2 nguyên tử H được xếp xung quanh: H – S – H
Bước 3: 2 nguyên tử H đã đạt octet.
Bước 4: Số electron hóa trị còn lại = 8 – 2.2 = 4
Nguyên tử S có 4 electron hóa trị nên để đạt octet thì chuyển 4 electron còn lại cho nguyên tử S.
Công thức Lewis của H2S là:
b) Công thức Lewis của HOCl là:
Bước 1: Tổng số electron hóa trị của phân tử = 1.1 + 1.6 + 1.7 = 14 electron.
Bước 2: Trong phân tử HOCl, nguyên tử O là nguyên tử trung tâm, nguyên tử H và Cl được xếp xung quang: H – O – Cl
Bước 3: Nguyên tử H đã đạt octet, nguyên tử Cl cần 7 electron hóa trị để đạt octet.
Bước 4: Số electron hóa trị còn lại: 14 – 2.2 – 1.6 = 4
Số electron hóa trị của O là 4, nên chuyển 4 electron còn lại vào nguyên tử O.
Công thức Lewis của HOCl là:
Hy vọng với các bài tập này, bạn sẽ nắm vững công thức Lewis của H2S và khái niệm liên kết hóa học.