Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Công thức Lewis của BF3 (Bo trifluoride) chương trình mới của ba bộ sách Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng nắm vững Công thức Lewis của BF3 (Bo trifluoride) gặp từ đó học tốt môn Hóa học.

Công thức Lewis của BF3 (Bo trifluoride) chương trình mới

1. Công thức Lewis của BF₃

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 BF₃, thay mỗi cặp electron bằng một gạch nối. Ta được công thức Lewis của BF₃ là:

- Để biểu diễn liên kết cho – nhận người ta dùng một mũi tên được hướng từ nguyên tử cho sang nguyên tử nhận để phân biệt với các liên kết còn lại.

Công thức Lewis của BF₃ có thể được biểu diễn như sau:

b) Cách 2: Viết công thức Lewis dựa theo các bước sau:

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

B có 3 electron hóa trị, F có 7 electron hóa trị. Trong phân tử BF₃ có 1 nguyên tử B và 3 nguyên tử F.

Vậy tổng số electron hóa trị = 3.1 + 3.7 = 24 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.

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

Trong phân tử BF₃, B cần nhiều electron nhất để đạt octet. Vì vậy B là nguyên tử trung tâm, còn các nguyên tử F được xếp xung quanh:

(1)

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:

24 – 2.3 = 18 electron.

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

Từ 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)

(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: 18 – 6.3 = 0

Nguyên tử trung tâm B có 6 electron hóa trị, chưa đạt octet.

Bước 4. Chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử xung quanh thành electron liên kết sao cho nguyên tử trung tâm thỏa mãn quy tắc octet.

Vì B chưa đạt octet, cần chuyển một cặp electron của nguyên tử F thành cặp electron chung giữa B và F để B đạt octet.

Công thức Lewis của phân tử BF₃ thu được là:

- Nhận xét:

+ ∆χ(B – F) = |2,04 – 3,98| = 1,94 > 1,7. Tuy nhiên đây là trường hợp đặc biệt, liên kết B – F trong phân tử BF₃ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực. Liên kết phân cực về phía nguyên tử F.

2. Công thức cấu tạo của BF₃

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 BF₃ là:

- Nhận xét:

+ Phân tử BF₃ gồm hai liên kết đơn và 1 liên kết đôi.

3. Công thức electron của BF₃

- Sự hình thành phân tử BF₃:

Nguyên tử B có 3 electron hóa trị, cần thêm 5 electron để đạt octet

Nguyên tử F có 7 electron hóa trị, cần thêm 1 electron để đạt octet.

Khi hình thành phân tử BF₃, nguyên tử B góp chung với mỗi nguyên tử F một electron để tạo thành 1 cặp electron dùng chung, có 3 nguyên tử F nên có tất cả 3 cặp electron dùng chung giữa B và F.

Khi đó các nguyên tử F đã đạt octet, nguyên tử B chưa đạt octet nên một nguyên tử F đã sử dụng một cặp electron chưa liên kết làm cặp electron chung với nguyên tử B. Nguyên tử F đóng góp cặp electron nên F là nguyên tử cho, còn nguyên tử B không đóng góp electron nên đóng vai trò nhận.

- Công thức electron của BF₃ là:

- Nhận xét:

+ Phân tử BF₃ có 4 cặp electron dùng chung, trong đó có 1 cặp electron chỉ do nguyên tử F đóng góp.

+ Trong phân tử BF₃, nguyên tử B không còn electron riêng.

+ Có 8 cặp electron riêng ở các nguyên tử F.

4. Bài tập mở rộng về BF₃

Câu 1. Công thức Lewis của BF₃ là:

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Công thức Lewis của BF₃ là:

Câu 2. Số liên kết σ trong phân tử BF₃ là:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Công thức cấu tạo của BF₃ là:

Từ công thức cấu tạo ta thấy, phân tử BF₃ có 2 liên kết đơn (đều là liên kết σ) và 1 liên kết đôi (gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π).

Vậy phân tử BF₃ gồm 3 liên kết σ.

 Bài 3. Dự đoán dạng hình học của một số phân tử sau: BF₃ và SCl₂.

Hướng dẫn giải

- Công thức Lewis của BF₃ là

Phân tử BF₃ theo mô hình VSEPR có dạng AX₃ nên phân tử có cấu trúc tam giác phẳng.

- Công thức Lewis của SCl₂ là:

Phân tử SCl₂ theo mô hình VSEPR có dạng AX₂E₂ nên phân tử có dạng góc.

Bài 4. Viết công thức Lewis của CH₄ và BF₃

Hướng dẫn giải

- Viết công thức Lewis của CH₄:

Bước 1: C có 4 electron hóa trị, H có 1 electron hóa trị. Trong CH₄ có 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử H

⇒ Tổng số electron hóa trị N₁ = 1.4 + 4.1 = 8 electron

Bước 2: Vẽ khung tạo bởi các nguyên tử liên kết với nhau:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 4.2 = 8 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 8 – 0 = 0

Vậy công thức Lewis của CH₄ là

- Viết công thức Lewis của BF₃

Bước 1: B có 3 electron hóa trị, F có 7 electron hóa trị. Trong phân tử BF₃ có 1 nguyên tử B và 3 nguyên tử F

⇒ Tổng số electron hóa trị N₁ = 1.3 + 3.7 = 24 electron

Bước 2: Vẽ khung tạo bởi các nguyên tử liên kết với nhau:

Số electron hóa trị đã dùng để xây dựng khung là N₂ = 3.2 = 6 electron

Số electron hóa trị còn lại là N₃ = N₁ – N₂ = 24 – 6 = 18 electron

Bước 3: Sử dụng 18 electron này để tạo octet cho F trước (vì F có độ âm điện cao hơn)

Bước 4: Nguyên tử B chưa được octet nên ta chuyển 1 cặp electron chưa liên kết của F tạo cặp electron chung

Vậy công thức Lewis của BF₃