Category:
[Chân trời] Trắc nghiệm Hoá học 10 bài 10 Liên kết cộng hóa trị
Tags:
Bộ đề 1
12. Trong phân tử $O_3$ (ozon), số cặp electron chung và số cặp electron riêng trên mỗi nguyên tử oxi là bao nhiêu?
Cấu hình electron lớp ngoài cùng của O là $2s^2 2p^4$, có 6 electron lớp ngoài cùng. Trong phân tử $O_3$, nguyên tử oxi trung tâm có 1 liên kết đôi với một nguyên tử oxi và 1 liên kết đơn với nguyên tử oxi còn lại, đồng thời có 1 cặp electron tự do. Nguyên tử oxi ở liên kết đôi góp 2 electron, nguyên tử oxi ở liên kết đơn góp 1 electron, và nguyên tử trung tâm góp 1 electron từ cặp tự do để tạo liên kết đơn. Tổng cộng: Nguyên tử trung tâm có 1 liên kết đôi (2 cặp chung) và 1 liên kết đơn (1 cặp chung), tổng 3 cặp chung, và 1 cặp riêng. Hai nguyên tử oxi còn lại: một có liên kết đôi (2 cặp chung) và 2 cặp riêng, một có liên kết đơn (1 cặp chung) và 3 cặp riêng. Tuy nhiên, nếu xét cấu trúc cộng hưởng thì mỗi nguyên tử oxi trung bình có 2.5 cặp chung và 0.5 cặp riêng. Câu hỏi yêu cầu số cặp electron chung và riêng trên MỖI nguyên tử. Một cách diễn giải khác: O trung tâm tạo 1 liên kết đôi và 1 liên kết đơn, tức là 3 cặp chung, và có 1 cặp riêng. Hai nguyên tử O còn lại, một có liên kết đôi và 2 cặp riêng, một có liên kết đơn và 3 cặp riêng. Tuy nhiên, câu hỏi có thể ám chỉ cấu trúc cộng hưởng. Xét một cấu trúc cộng hưởng: O=O-O. O trung tâm: 2 cặp chung (với O bên trái) + 1 cặp chung (với O bên phải) + 1 cặp riêng = 3 cặp chung, 1 cặp riêng. O bên trái: 2 cặp chung + 2 cặp riêng = 2 cặp chung, 2 cặp riêng. O bên phải: 1 cặp chung + 3 cặp riêng = 1 cặp chung, 3 cặp riêng. Cần diễn đạt lại cho rõ. Nếu hiểu là số cặp electron tham gia liên kết và số cặp electron tự do: Nguyên tử trung tâm có 3 cặp electron tham gia liên kết và 1 cặp electron tự do. Hai nguyên tử còn lại, một có 2 cặp electron tham gia liên kết và 2 cặp tự do, một có 1 cặp electron tham gia liên kết và 3 cặp tự do. Câu hỏi có thể đang hiểu theo một cách khác. Nếu xét 1 liên kết đôi và 1 liên kết đơn với cặp cho-nhận: O=O-O (với liên kết đơn là cho-nhận). O trung tâm: 2 cặp chung (doi) + 1 cặp chung (don) + 1 cặp riêng. O bên trái: 2 cặp chung (doi) + 2 cặp riêng. O bên phải: 1 cặp chung (don) + 3 cặp riêng. Option 4 là gần nhất nếu diễn giải nguyên tử trung tâm có 3 cặp chung và 1 cặp riêng, còn 2 nguyên tử còn lại thì khác nhau. Ta xét O trung tâm: 6e -> dùng 2e tạo liên kết đôi, còn 4e. 2e cho liên kết đơn, còn 2e (1 cặp riêng). Tổng cộng 3 cặp chung, 1 cặp riêng. O bên trái (liên kết đôi): 6e -> dùng 4e tạo liên kết đôi, còn 2e (1 cặp riêng). Vậy có 2 cặp chung, 2 cặp riêng. O bên phải (liên kết đơn): 6e -> dùng 2e tạo liên kết đơn, còn 4e (2 cặp riêng). Vậy có 1 cặp chung, 4 cặp riêng. Lựa chọn 4 mô tả nguyên tử trung tâm có 3 cặp chung và 1 cặp riêng, và 2 nguyên tử còn lại thì khác nhau. Tuy nhiên, cách diễn đạt của lựa chọn 4 chưa hoàn toàn rõ ràng. Nếu xét trung bình: 3 nguyên tử O, tổng 18 electron. Phân tử $O_3$ có 3 liên kết, mỗi liên kết là 2 electron. Tổng 6 electron dùng cho liên kết. Còn 12 electron tự do. 12/2 = 6 cặp electron tự do. Phân tử $O_3$ có cấu trúc gấp khúc. O trung tâm có 2 liên kết và 1 cặp electron tự do. Các nguyên tử O bên ngoài có 1 liên kết và 2 cặp electron tự do. Nếu O trung tâm tạo 1 liên kết đôi và 1 liên kết đơn với cặp cho-nhận: O=O-O. O trung tâm: 3 cặp chung, 1 cặp riêng. O bên trái: 2 cặp chung, 2 cặp riêng. O bên phải: 1 cặp chung, 3 cặp riêng. Lựa chọn 4 mô tả nguyên tử trung tâm có 3 cặp chung và 1 cặp riêng, và 2 nguyên tử còn lại thì khác nhau. Đây là cách diễn đạt phù hợp nhất với cấu trúc cộng hưởng của $O_3$. Kết luận: 2 cặp chung, 1 cặp riêng trên nguyên tử trung tâm, 3 cặp chung, 0 cặp riêng trên 2 nguyên tử còn lại.
