Hình dạng phân tử theo VSEPR 3D – cặp liên kết, cặp không liên kết, góc liên kết
Mô hình 3D bóng – que xoay được về hình dạng phân tử theo thuyết đẩy cặp electron vỏ hoá trị (VSEPR). Học sinh chọn phân tử (BeCl₂, CO₂, BF₃, SO₂, CH₄, NH₃, H₂O, PCl₅, SF₄, ClF₃, XeF₂, SF₆, BrF₅, XeF₄) hoặc tự chọn số cặp electron liên kết và không liên kết; mô hình hiện các thuỳ cặp không liên kết, cung góc liên kết, công thức AXₙEₘ, tên hình dạng, góc liên kết (109,5° → 107° → 104,5°) và gợi ý phân tử có phân cực hay không.
Phục vụ chủ đề Liên kết hóa học lớp 10 theo Chương trình GDPT 2018 (liên kết cộng hoá trị, hình dạng phân tử, lai hoá và thuyết VSEPR). Quanh nguyên tử trung tâm, các miền electron (cặp liên kết và cặp không liên kết) đẩy nhau và xếp xa nhau nhất: 2 miền thẳng hàng, 3 miền tam giác phẳng, 4 miền tứ diện, 5 miền lưỡng chóp tam giác, 6 miền bát diện. Cặp không liên kết chiếm nhiều chỗ hơn nên ép các liên kết lại: CH₄ 109,5°, NH₃ 107°, H₂O 104,5°. Góc hiển thị là giá trị đo được ở phân tử mẫu; VSEPR chỉ dự đoán xu hướng.
Chọn phân tử trong danh sách, hoặc kéo thanh Cặp liên kết và Cặp không liên kết để tạo phân tử AXₙEₘ tuỳ ý. Kéo để xoay mô hình 3D, lăn chuột hoặc chụm hai ngón để phóng to. Bật tắt các thuỳ cặp không liên kết, cung góc liên kết và mũi tên momen lưỡng cực tổng. Hàng nút "Cùng … miền electron" cho so sánh nhanh các dạng có cùng số miền, ví dụ tứ diện → chóp tam giác → chữ V. Nút Đặt lại đưa về phân tử ban đầu.
Câu hỏi gợi ý:
– Vì sao góc liên kết giảm dần từ CH₄ qua NH₃ đến H₂O dù cả ba đều có 4 miền electron?
– Ở SF₄ và ClF₃, cặp không liên kết nằm ở vị trí xích đạo hay trục? Vì sao như vậy?
– CO₂ và SO₂ đều có liên kết phân cực, vì sao chỉ SO₂ là phân tử phân cực?
Tham số điều chỉnh được
- Số cặp electron liên kết (khi tự chọn) (2–6 cặp)
- Số cặp electron không liên kết (khi tự chọn) (0–3 cặp)
- Hiện góc liên kết
- Hiện momen lưỡng cực tổng
- Phân tử
- Hiện cặp electron không liên kết