Máy tính lai hoá orbital sp, sp², sp³, sp³d, sp³d² (30+ phân tử)
Máy tính lai hoá orbital sp, sp², sp³, sp³d, sp³d² online. Tra cứu nhanh 30+ phân tử THPT (CH₄ sp³, C₂H₄ sp², CO₂ sp, NH₃ sp³, BF₃ sp², SF₆ sp³d²). Click chip auto-fill. Hiển thị dạng hình học, góc liên kết, số liên kết σ + π.
Công thức & ví dụ
Quy luật lai hoá VSEPR:
| Số cặp e | Lai hoá | Hình học | Góc | Ví dụ |
|---|---|---|---|---|
| 2 | sp | Thẳng | 180° | CO2, C2H2, BeF2 |
| 3 | sp² | Tam giác phẳng | 120° | BF3, C2H4, SO3 |
| 4 | sp³ | Tứ diện | 109.5° | CH4, NH3, H2O, CCl4 |
| 5 | sp³d | Lưỡng tháp tam giác | 90°, 120° | PF5, PCl5, SF4 |
| 6 | sp³d² | Bát diện | 90° | SF6, IF5, XeF4 |
Lưu ý — cặp e tự do làm méo hình học:
- CH4: 4 liên kết, không e tự do → tứ diện đều, 109.5°
- NH3: 3 liên kết + 1 cặp tự do → hình chóp tam giác, 107° (giảm do e tự do đẩy)
- H2O: 2 liên kết + 2 cặp tự do → góc 104.5° (giảm nhiều hơn)
Ví dụ 1 — Ethylen C2H4:
Mỗi C có 3 liên kết (1 với C khác, 2 với H) → sp². Hình học quanh mỗi C tam giác phẳng 120°. C=C có 1 liên kết σ + 1 liên kết π. Toàn phân tử PHẲNG.
Ví dụ 2 — Acetylen C2H2:
Mỗi C có 2 liên kết (với C khác qua nối ba, với H) → sp. Hình học THẲNG, góc 180°. C≡C có 1 σ + 2 π.
Ví dụ 3 — SF6:
6 liên kết S-F, không e tự do → sp³d². Hình BÁT DIỆN ĐỀU, các góc 90°. Phân tử rất bền, dùng làm khí cách điện trong thiết bị cao áp.
Hướng dẫn sử dụng
- Nhập công thức phân tử: vd CH4, NH3, H2O, CO2, BF3.
- HOẶC click chip preset (30 phân tử thường gặp) để autofill.
- Nhấn “Tra cứu”. Kết quả:
- Lai hoá ở nguyên tử trung tâm: sp / sp² / sp³ / sp³d / sp³d²
- Dạng hình học phân tử: thẳng / tam giác phẳng / tứ diện / hình chóp / bát diện
- Góc liên kết: 180° / 120° / 109.5° / 90° / 109.5°
- Số liên kết σ, π
- Có cặp electron tự do trên nguyên tử trung tâm hay không
Mẹo dự đoán nhanh: Đếm số cặp electron (liên kết + tự do) trên nguyên tử trung tâm. 2 cặp → sp (180°). 3 cặp → sp² (120°). 4 cặp → sp³ (109.5°). 5 cặp → sp³d (90°+120°). 6 cặp → sp³d² (90°).
Câu hỏi thường gặp
Tại sao H2O góc 104.5° không phải 109.5°?
Vì O có 2 cặp electron TỰ DO + 2 liên kết O-H. Cặp tự do CHIẾM nhiều không gian hơn cặp liên kết (gần hạt nhân hơn) → đẩy 2 cặp O-H gần nhau, giảm góc từ 109.5° lý thuyết sp³ xuống 104.5° thực tế. Tương tự NH3 có 1 cặp tự do → 107°.
Lai hoá sp²d là gì? Có không?
Không có sp²d trong giảng dạy chuẩn. Chỉ có sp, sp², sp³, sp³d, sp³d², sp³d³. Khi gặp 5 nhóm liên kết là sp³d (4×sp³ + 1×d). 6 nhóm là sp³d² (4×sp³ + 2×d). Một số sách dùng kí hiệu dsp³ hoặc d²sp³ cho phức kim loại chuyển tiếp.
Lai hoá có giải thích được màu sắc phân tử không?
Không trực tiếp. Lai hoá chỉ giải thích HÌNH HỌC. Màu sắc phân tử phụ thuộc vào sự CHUYỂN ELECTRON giữa orbital (HOMO → LUMO) hấp thụ ánh sáng. Hợp chất hữu cơ có hệ liên hợp π lớn (caroten, hemoglobin, chlorophyll) → màu đẹp.
Lai hoá quan trọng thế nào với THPT?
Quan trọng để hiểu cấu trúc phân tử hữu cơ. THPT VN ra ít câu trực tiếp về lai hoá nhưng cần thiết khi học alkan/alken/alkin, cấu trúc benzen (6C đều sp²), aldehyd (C=O sp²). Thi đại học khối A1 có thể ra.