bài tập lai hóa obitan

Phân tử CH4
H
Lai hoá là gì?
Sự lai hoá xảy ra khi nào?
C
Có phải tất cả các obitan tham
H là
gia xen phủ tạo liên kết đều
H
obitan lai hoá hay không?
H


MỘT SỐ CHÚ Ý
-Sự lai hoá chỉ xảy ra khi hình thành liên kết. Không
phải tất cả các obitan tham gia xen phủ để tạo liên kết đều
là obitan lai hóa.
-Điều kiện để các obitan tham gia lai hoá là: Các obitan
tham gia lai hoá phải có năng lượng xấp xỉ nhau (thường là
các obitan cùng lớp), mật độ mây điện tử phải khá lớn, liên
kết hóa học tạo thành phải bền.
-Số obitan lai hóa thu được bằng tổng số obitan tham gia
lai hóa, các obitan lai hóa hoàn toàn giống nhau chỉ khác
nhau về định hướng trong không gian.
-Thuyết lai hóa có vai trò giải thích hơn là tiên đoán
dạng hình học của phân tử.


I) CÁC KIỂU LAI HÓA THƯỜNG GẶP:

Có những kiểu lai hoá thường
gặp nào và sự hình thành các
Laiđó?
hóa sp
kiểu lai hoá
Góc liên kết trong các kiểu lai
hoá trên là bao nhiêu?
Lai hóa sp2

Lai hóa sp3


II) BÀI TẬP:
Bài 1: Viết cấu hình electron, biểu diễn sự
phân bố các electron vào các obitan của hai
nguyên tử 4Be và 5B(trạng thái kích thích).
Dựa theo thuyết lai hóa các obitan nguyên
tử, mô tả sự hình thành các liên kết trong
các phân tử: BeCl2, BF3.
(Biết phân tử BeCl2 có dạng đường thẳng,
còn phân tử BF3 có dạng tam giác đều).


Hướng dẫn:
+ Phân tử BeCl2:
Be*

1s2

2s1

2p1

Mỗi obitan lai
hóa có 1 e độc
thân

Cl
1 AO s

Cl

5
3s2 1AO
3p
2 AOs lai
+ 1hoù
AO
a sp
p

Be

Phân tử BeCl2 có dạng đường
thẳng, Be tồn tại dạng lai hoá

1 AO p

Cl

+Phân tử BF3:

B*

1s2 2s1

2p2
Mỗi obitan lai
hóa có
2p15 e độc
thân

F

2s

1200 2

1 AO s

3 AO lai hoaù sp2

F

F

2 AO p

B

F

Phân tử BF3 dạng
hình tam giác đều.


*Cách xác định nhanh kiểu lai hóa trong một số
trường hợp:
-Xác định được nguyên tử trung tâm.
-Viết được công thức cấu tạo đầy đủ có biểu diễn

cặp electron tự do chưa tham gia liên kết của
nguyên tử trung tâm.
m: số nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) liên kết
với nguyên tử trung tâm.
n: số cặp e hóa trị tự do chưa tham gia liên kết
của nguyên tử trung tâm.
m+n=2: Lai hóa sp
m+n=3: Lai hóa sp2
m+n=4: Lai hóa sp3


Bài 2:
+Cho biết kiểu lai hóa của các nguyên tử C và
loại liên kết (σ , π) trong các chất sau:
Cl-CH2-CHO, CH2=CH-CN, CH2=C=O

+Cho biết kiểu lai hóa các nguyên tử C, N, S
trong các hợp chất sau:
CH3-CH3, CH2=CH2, CH≡CH, C6H6,

CH2=C=CH2, NH2OH, H2S, HO-CN.


Hướng dẫn:
σ
σ
σ
Cl - CH2 - CH = O
sp3
sp2 π
σ
σ
π
CH2 2 = CH2 - C ≡ N
sp π sp
sp π
σ
σ
CH2 2 = C =
sp π sp π

O

σ


CH3-CH3

Csp3

CH2=CH2

Csp2 - Csp2

CH≡CH

Csp -

C6H6

Csp2

CH2=C=CH2

Csp2 - Csp - Csp2

NH2OH

Nsp3

H2S

Ssp3

HO-CN

Csp - Nsp

_

Csp3

Csp


Hướng dẫn:
H

Bài 3: So sánh góc
N
O
C
liên
kết
HOH,
HNH
và
107
104,5
H
H
109 28 H
H HCH
trong
các
phân
H
H
H
tử sau: H2O, NH3 vàH

Dạng chữ V
Dạng tháp
Dạng tứ diện đều
CH4.
0

0
0

0

,

đáy tam giác

-Cùng 1 loại lai hoá góc lai hoá sẽ giảm xuống k
hi số cặp electron tự do không liên kết của nguye
ân tử trung tâm tăng lên.


Bài 4:O=C=O
Cho biết dạng hình học của
OHcác phân tử
sau đây:
HNO3 3, SO
SO2 2, HH
HH22O.
COCO
NH
O

2, HNO
2SO
4,4 NH
3 và
2
2SO
3
m+n 2
3
4
4
4
O3
Kiểu HO-N
sp Chú ýsp: 2
sp2
sp3 S sp3 sp3
-Lai hóa sp: Dạng hình học là đường thẳng.
lai hóa
2

-LaiO
hóa sp : Nếu có ba nhóm liên kết dạng
Otam giác
Nếu có hai nhóm liên kết dạng chữ V.
HO
O
3
-Lai hóa
sp : Nếu

có V
4 nhóm
liên kếtTháp
dạng tứChữ
diện V
Đường
Tam
Chữ
Tứ diện
Nếu
ba nhóm liên kết dạng tháp đáy tam giác
S cógiác
thẳng
đáy
Nếu có hai nhóm liên kết dạnh chữ V.

..

O

..

O

..

Dạng
hình
học

..

N

tam
giác

O
H

H
H

H

H


Một số câu trắc nghiệm
Câu 1: Phân tử nước có dạng góc, với góc
liên kết HOH bằng 104,50 chứng tỏ
A. nguyên tử oxi ở trạng thái lai hóa sp3.
B. nguyên tử oxi ở trạng thái lai hố sp.
C. nguyên tử hiđro ở trạng thái lai hóa
sp3.
D. cả nguyên tử oxi và hiđro đều ở trạng
thái lai hóa sp3.


Câu 2: Cho biết nitơ trong phân tử NH3 ở

trạng thái lai hóa sp3.
Vậy phân tử NH3 có đặc điểm:
A. Có hình tam giác phẳng, góc lai hoá 1200.
B. Có hình tứ diện, góc lai hoá 109028’.
C. Có hình tháp đáy tam giác, góc lai hoá
1070.
C Có hình tứ diện, góc lai hoá 1070.


Câu 3: Theo thuyết lai hóa, các obitan tham gia
lai hóa cần phải có điều kiện: (Hãy chọn câu

đúng):

A. Các obitan giống nhau hoàn toàn về năng
lượng.
B. Các obitan có hình dạng hoàn toàn giống nhau.
C. Các obitan có năng lượng gần bằng nhau.
D. Các obitan lai hóa luôn nhận tất cả các trục
tọa độ làm trục đối xứng.