Liên Kết Cộng Hóa Trị H2S Là Gì? Cấu Tạo Và Tính Chất Chi Tiết

Liên kết cộng hóa trị H2S là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình Hóa học phổ thông, giúp học sinh hiểu rõ về cấu tạo phân tử, tính phân cực và tính chất hóa học của hợp chất khí hidro sunfua. Vậy phân tử H2S được hình thành như thế nào? Liên kết trong H2S là có cực hay không cực? Hãy cùng The TutorX tìm hiểu chi tiết ngay sau đây.

Cấu tạo phân tử H2S

H2S (hidro sunfua) là hợp chất được tạo thành từ hai nguyên tử hidro (H) và một nguyên tử lưu huỳnh (S).

Vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

• Hidro (H): thuộc nhóm IA, có 1 electron lớp ngoài cùng.
• Lưu huỳnh (S): thuộc nhóm VIA, có 6 electron lớp ngoài cùng.

Để đạt cấu hình bền vững:

• Mỗi nguyên tử H cần thêm 1 electron để đạt cấu hình bền (duet).
• Nguyên tử S cần thêm 2 electron để đạt đủ 8 electron lớp ngoài cùng (bát tử).

Vì vậy, nguyên tử lưu huỳnh sẽ dùng 2 electron độc thân để tạo 2 liên kết cộng hóa trị với 2 nguyên tử hidro.

Kiểu lai hóa và hình dạng phân tử

Trong phân tử H2S:

• Nguyên tử S có 6 electron hóa trị.
• Sau khi tạo 2 liên kết với H, S còn lại 2 cặp electron tự do.

Theo thuyết VSEPR:

• S có tổng cộng 4 cặp electron (2 cặp liên kết + 2 cặp tự do).
• Dạng hình học electron: tứ diện.
• Dạng hình học phân tử: gấp khúc (chữ V).

Góc liên kết H–S–H khoảng 92° (nhỏ hơn góc 109,5° do lực đẩy của cặp electron tự do mạnh hơn).

Sơ đồ Lewis của H2S

Để vẽ sơ đồ Lewis của phân tử H2S, ta thực hiện theo các bước:

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị

• S có 6 electron hóa trị.
• Mỗi H có 1 electron hóa trị × 2 nguyên tử.

Tổng số electron hóa trị = 6 + 2 = 8 electron.

Bước 2: Xác định nguyên tử trung tâm

Lưu huỳnh (S) có độ âm điện lớn hơn H và có khả năng tạo nhiều liên kết nên được chọn làm nguyên tử trung tâm.

Bước 3: Tạo liên kết đơn

Tạo 2 liên kết đơn S–H (mỗi liên kết gồm 2 electron).

Sử dụng 4 electron cho 2 liên kết.

Bước 4: Phân bố electron còn lại

Còn lại 4 electron.

Đặt thành 2 cặp electron không liên kết trên nguyên tử S.

=> Sơ đồ Lewis của H2S gồm:

• 2 liên kết đơn S–H.
• 2 cặp electron tự do trên S.

Sơ đồ này cho thấy nguyên tử S đạt 8 electron lớp ngoài cùng, còn mỗi H đạt 2 electron.

Liên kết cộng hóa trị H2S là liên kết có cực hay không cực?

Đây là câu hỏi thường gặp khi học về liên kết cộng hóa trị H2S.

 Xét độ âm điện

• Độ âm điện của H ≈ 2,20
• Độ âm điện của S ≈ 2,58

Hiệu độ âm điện:
ΔEN = 2,58 – 2,20 = 0,38

Vì hiệu độ âm điện nhỏ hơn 1,7 nên liên kết S–H là liên kết cộng hóa trị.

Tuy nhiên, do vẫn có sự chênh lệch độ âm điện nên liên kết S–H là liên kết cộng hóa trị có cực yếu.

Phân tử H2S có phân cực không?

Phân tử H2S có dạng gấp khúc (không đối xứng), nên các moment lưỡng cực không triệt tiêu nhau.

=> Các liên kết S–H: có cực. Phân tử H2S: là phân tử có cực (nhưng độ phân cực yếu hơn H2O).

>>> Xem thêm: Gia sư hóa lớp 12 dạy kèm chất lượng

Tính chất liên quan đến liên kết cộng hóa trị H2S

Từ đặc điểm liên kết và cấu tạo, H2S có một số tính chất đáng chú ý:

1. Tính chất vật lý

• Là chất khí không màu.
• Có mùi trứng thối đặc trưng.
• Tan ít trong nước.
• Nặng hơn không khí.

2. Tính chất hóa học

H2S thể hiện tính chất của một axit yếu khi tan trong nước:

H2S ⇌ H⁺ + HS⁻
HS⁻ ⇌ H⁺ + S²⁻

Ngoài ra:

Có tính khử mạnh.
Dễ bị oxi hóa thành S hoặc SO2.

Ví dụ:

2H2S + O2 → 2S + 2H2O (thiếu O2)

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O (dư O2)

>>> Xem thêm: Liên kết cộng hóa trị H2O

Bài tập vận dụng về liên kết cộng hóa trị H2S

Dưới đây là một số bài tập giúp củng cố kiến thức về liên kết cộng hóa trị H2S.

Bài tập 1: Trong phân tử H2S có bao nhiêu cặp electron không liên kết?

Lời giải:

S có 6 electron hóa trị.

Tạo 2 liên kết với H (dùng 2 electron).
Còn lại 4 electron = 2 cặp electron không liên kết.

 Đáp án: 2 cặp electron tự do.

Bài tập 2: So sánh độ phân cực của H2O và H2S.

Gợi ý giải:

O có độ âm điện lớn hơn S.

Hiệu độ âm điện O–H lớn hơn S–H.

Góc liên kết H–O–H lớn hơn và moment lưỡng cực mạnh hơn.

 Kết luận: H2O phân cực mạnh hơn H2S.

Bài tập 3: Dự đoán dạng hình học của H2S theo VSEPR.

Lời giải:

Nguyên tử S có 4 cặp electron (2 liên kết + 2 tự do).

Dạng hình học electron: tứ diện.

Dạng phân tử: gấp khúc (chữ V).

Trên đây là toàn bộ kiến thức quan trọng về liên kết cộng hóa trị H2S, từ cấu tạo phân tử, sơ đồ Lewis, tính phân cực đến các bài tập vận dụng thường gặp. 

Nếu bạn vẫn còn băn khoăn ở phần VSEPR, độ âm điện hay cách xác định liên kết có cực – đừng lo! Hãy để Gia sư giỏi The TutorX đồng hành cùng bạn. Với đội ngũ gia sư chuyên Hóa giàu kinh nghiệm, phương pháp giảng dạy dễ hiểu – bám sát chương trình – hỗ trợ 1 kèm 1 hiệu quả, The TutorX sẽ giúp bạn học chắc từ gốc và cải thiện điểm số nhanh chóng.

Liên hệ ngay The TutorX để được tư vấn lộ trình học phù hợp nhất!