Công thức Lewis của CF₄

Bài viết hướng dẫn cách viết Công thức Lewis của CF₄ theo chương trình sách mới Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng nắm vững cách viết Công thức Lewis của CF₄.

Công thức Lewis của CF₄

Bài viết dưới đây sẽ hướng dẫn chi tiết nhất, giúp em dễ dàng biểu diễn công thức electron, công thức Lewis và công thức cấu tạo của CF₄.

1. Công thức electron của CF₄

- Sự hình thành phân tử CF₄:

Nguyên tử C có cấu hình electron là: 1s²2s²2p² ⇒ có 4 electron hóa trị, cần thêm 4 electron để đạt octet.

Nguyên tử F có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁵ ⇒ 7 electron hóa trị, cần thêm 1 electron để đạt octet.

Khi hình thành phân tử CF₄, nguyên tử C góp chung với mỗi nguyên tử F một electron để tạo thành 1 cặp electron dùng chung, vì có 4 nguyên tử F nên có tất cả 4 cặp electron dùng chung của C và các nguyên tử F.

- Công thức electron của CF₄ là:

- Nhận xét:

+ Phân tử CF₄ có 4 cặp electron dùng chung giữa nguyên tử C và các nguyên tử F. Cặp electron chung lệch về phía nguyên tử F.

+ Trong phân tử CF₄, mỗi nguyên tử F còn 3 cặp electron tự do.

2. Công thức Lewis của CCl₄

a) Cách 1: Viết công thức Lewis dựa vào công thức electron

Từ công thức electron, thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối giữa hai nguyên tử ta được công thức Lewis

Từ công thức electron của CF₄ ta thấy mỗi nguyên tử F liên kết với nguyên tử C bằng 1 cặp electron, ta thay mỗi cặp electron này bằng một gạch nối “–”. Ta được công thức Lewis của CF₄ là:

b) Cách 2: Thực hiện lần lượt theo các bước sau

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị trong phân tử

C có 4 electron hóa trị, F có 7 electron hóa trị. Trong phân tử CF₄ có 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử F.

Vậy tổng số electron hóa trị = 4.1 + 7.4 = 32 electron.

Bước 2: Xác định nguyên tử trung tâm và vẽ sơ đồ khung biểu diễn liên kết giữa nguyên tử trung tâm với các nguyên tử xung quanh qua các liên kết đơn. Nguyên tử trung tâm thường là nguyên tử cần nhiều electron nhất để đạt octet.

Vẽ một gạch (một liên kết) từ nguyên tử trung tâm tới mỗi nguyên tử xung quanh.

Trong phân tử CF₄, C cần nhiều electron nhất để đạt octet (nguyên tử C cần 4 electron để đạt octet, mỗi nguyên tử F cần 1 electron để đạt octet). Vì vậy, C là nguyên tử trung tâm, còn các nguyên tử F được xếp xung quanh:

Bước 3: Tính số electron hóa trị chưa tham gia liên kết bằng cách lấy tổng số electron trừ số electron tham gia tạo liên kết.

Số electron hóa trị chưa tham gia liên kết trong sơ đồ là:

32 – 2.4 = 24 electron.

Hoàn thiện octet cho các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn trong sơ đồ.

Trong công thức (1), xung quanh mỗi nguyên tử F mới có 2 electron nên cần phải bổ sung 6 electron vào mỗi nguyên tử này. Ta được công thức (2)

Nếu electron hóa trị còn dư, đặt số electron hóa trị dư trên nguyên tử trung tâm. Kiểm tra nguyên tử trung tâm đã đạt quy tắc octet chưa.

Nếu số electron hóa trị không còn dư mà nguyên tử trung tâm chưa đạt quy tắc octet, chuyển sang Bước 4.

Số electron hóa trị còn lại: 24 – 6.4 = 0

Nguyên tử trung tâm C đã đạt octet.

- Công thức Lewis của CF₄ thu được là:

- Nhận xét:

+ 1,7 > ∆χ(C – F) = |2,55 – 3,98| = 1,43 > 0,4 ⇒ Liên kết C – F trong phân tử CF₄ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực. Liên kết C – F phân cực về phía nguyên tử F.

+ Liên kết C – F được hình thành do sự xen phủ orbital p – p.

3. Công thức cấu tạo của CF₄

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

- Công thức cấu tạo của CF₄ là:

- Nhận xét:

+ Trong phân tử CF₄ có 4 liên kết đơn C – F.

+ Phân tử CF₄ có cấu trúc tứ diện.

4. Ví dụ minh họa

Câu 1. Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. Liên kết trong phân tử CF₄ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực, liên kết C – F phân cực về phía nguyên tử F.

B. Liên kết trong phân tử CF₄ thuộc loại liên kết cộng hóa trị không phân cực

C. Liên kết trong phân tử CF₄ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực, liên kết C – F phân cực về phía nguyên tử C.

D. Phân tử CF₄ có chứa 3 liên kết đơn và 1 liên kết đôi.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

∆χ(C – F) = |2,55 – 3,98| = 1,43 > 0,4 ⇒ Liên kết C – F trong phân tử CF₄ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực. Liên kết C – F phân cực về phía nguyên tử F.

Trong phân tử CF₄ có 4 liên kết đơn C – F.

Câu 2. Công thức electron của CF₄ là:

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Công thức electron của CF₄ là:

Xem thêm cách viết công thức Lewis của một số chất hay, chi tiết khác:

• Công thức Lewis của F₂O

• Công thức Lewis của C₂H₆

• Công thức Lewis của CHCl₃

• Công thức Lewis của PCl₃

• Công thức Lewis của NCl₃

---