Chào các em, thầy là một giáo viên Hóa học. Hôm nay, thầy sẽ hướng dẫn các em giải chi tiết bài tập về việc viết các loại công thức của hợp chất H2SO3 (acid sulfurous) theo đúng chương trình Hóa học lớp 10 của chúng ta.

Chúng ta sẽ thực hiện theo từng bước một cách cẩn thận để các em có thể hiểu rõ bản chất của liên kết hóa học trong phân tử này.

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

Để viết được các công thức, việc đầu tiên và quan trọng nhất là xác định tổng số electron hóa trị mà tất cả các nguyên tử trong phân tử đóng góp.

* Nguyên tử Hydrogen (H) thuộc nhóm IA, có 1 electron hóa trị. Phân tử có 2 nguyên tử H.

Số electron từ H là: \(1 \times 2 = 2\) electron.
* Nguyên tử Sulfur (S) thuộc nhóm VIA, có 6 electron hóa trị. Phân tử có 1 nguyên tử S.

Số electron từ S là: \(6 \times 1 = 6\) electron.
* Nguyên tử Oxygen (O) thuộc nhóm VIA, có 6 electron hóa trị. Phân tử có 3 nguyên tử O.

Số electron từ O là: \(6 \times 3 = 18\) electron.

Tổng số electron hóa trị trong phân tử H2SO3 là:
\[2 + 6 + 18 = 26 \text{ (electron)}\]

Bước 2: Vẽ khung sườn của phân tử và phân bố electron

* Xác định nguyên tử trung tâm: Trong phân tử acid có oxygen (oxyacid), nguyên tử trung tâm thường là nguyên tử phi kim có độ âm điện nhỏ hơn (ở đây là S so với O). Các nguyên tử H sẽ liên kết với O.
* Vẽ khung sườn: Ta đặt S ở trung tâm, liên kết với 3 nguyên tử O. Hai trong số 3 nguyên tử O này sẽ liên kết với 2 nguyên tử H.

Khung sườn có dạng: H-O-S-O-H và một nguyên tử O nữa liên kết với S.

H – O – S – O – H

           |

           O

* Phân bố electron cho các liên kết đơn: Khung sườn trên có 5 liên kết đơn (2 liên kết O-H, 2 liên kết S-O, và 1 liên kết S-O nữa). Mỗi liên kết đơn là một cặp electron dùng chung.

Số electron đã dùng cho liên kết: \(5 \times 2 = 10\) electron.
* Số electron còn lại để điền vào các nguyên tử xung quanh (trừ H) và nguyên tử trung tâm là:
\[26 – 10 = 16 \text{ (electron)}\]
* Phân bố electron còn lại: Ta ưu tiên điền electron cho các nguyên tử có độ âm điện lớn (O) để chúng đạt quy tắc octet (8 electron) trước.
* Hai nguyên tử O liên kết với H: Mỗi O này đã có 2 liên kết (4e), cần thêm 4 electron (2 cặp e riêng). Tổng: \(4 \times 2 = 8\) electron.
* Nguyên tử O chỉ liên kết với S: O này đã có 1 liên kết (2e), cần thêm 6 electron (3 cặp e riêng). Tổng: \(6 \times 1 = 6\) electron.

Số electron đã phân bố cho các nguyên tử O là: \(8 + 6 = 14\) electron.
* Số electron cuối cùng còn lại:
\[16 – 14 = 2 \text{ (electron)}\]
Hai electron này sẽ thuộc về nguyên tử trung tâm là S.

Bước 3: Kiểm tra quy tắc octet và viết các công thức

Bây giờ, chúng ta kiểm tra xem tất cả các nguyên tử (trừ H) đã đủ 8 electron xung quanh chưa.

* Mỗi H: có 1 liên kết đơn \(\rightarrow\) 2 electron (thỏa mãn quy tắc duet).
* Mỗi O liên kết với H: có 2 liên kết đơn + 2 cặp electron riêng \(\rightarrow\) 8 electron (thỏa mãn quy tắc octet).
* O chỉ liên kết với S: có 1 liên kết đơn + 3 cặp electron riêng \(\rightarrow\) 8 electron (thỏa mãn quy tắc octet).
* Nguyên tử S trung tâm: có 3 liên kết đơn + 1 cặp electron riêng \(\rightarrow\) 8 electron (thỏa mãn quy tắc octet).

Tất cả các nguyên tử đều đã thỏa mãn quy tắc. Giờ chúng ta có thể viết các công thức.

1. Công thức electron

Công thức electron biểu diễn tất cả các electron hóa trị bằng các dấu chấm (•). Mỗi cặp electron dùng chung nằm giữa hai nguyên tử.

      ..
    : O :
      ..
      |
H : Ö : S̈ : Ö : H
    ..    ..

(Lưu ý: Để dễ nhìn, các cặp electron dùng chung được đặt giữa các nguyên tử, các cặp electron riêng đặt xung quanh.)

2. Công thức Lewis

Công thức Lewis tương tự công thức electron, nhưng mỗi cặp electron dùng chung được thay bằng một gạch nối (–). Các cặp electron riêng vẫn được biểu diễn bằng dấu chấm.

      ..
    : O :
      ..
      |
H – Ö – S̈ – Ö – H
    ..    ..

3. Công thức cấu tạo

Công thức cấu tạo chỉ biểu diễn các liên kết (các cặp electron dùng chung) bằng gạch nối, không biểu diễn các cặp electron riêng.

      O
      |
H – O – S – O – H

Như vậy, chúng ta đã hoàn thành việc viết ba loại công thức cho phân tử H2SO3. Các em hãy ghi nhớ các bước làm này vì nó là nền tảng để viết công thức cho rất nhiều hợp chất phức tạp khác.

Chúc các em học tốt