Cách thêm cặp electron tự do trong MolDraw
Trả lời ngắn
Trả lời ngắn: Chọn công cụ Lone pair trên thanh công cụ bên trái và nhấp vào tâm một nguyên tử. Mỗi cú nhấp thêm một cặp. Khi nguyên tử đã đầy, các cú nhấp tiếp theo lại xóa bớt cặp. Để điền cho cả phân tử trong một bước, mở menu của công cụ và chọn Add all lone pairs.
Các bước nhanh
- Vẽ cấu trúc của bạn, ví dụ nước dạng H–O–H.
- Nhấp vào công cụ Lone pair (biểu tượng có hai chấm) trên thanh công cụ bên trái, cạnh các công cụ điện tích.
- Nhấp vào tâm nguyên tử oxygen. Một cặp xuất hiện ở khoảng trống lớn nhất giữa các liên kết.
- Nhấp lần nữa để thêm cặp thứ hai. Dừng lại khi đã đủ số cặp cần.
- Để làm cho mọi nguyên tử cùng lúc, nhấp vào nút Lone pair lần thứ hai (hoặc mũi tên nhỏ của nó) để mở menu, rồi chọn Add all lone pairs. Chọn trước một số nguyên tử nếu bạn chỉ muốn thêm cặp cho chúng.
Khi con trỏ nằm trên một cặp có sẵn, cặp đó sáng lên. Nhấp vào đó sẽ nhấc cặp lên để bạn di chuyển. Để thêm cặp, hãy nhấp vào giữa nguyên tử.
Mọi tùy chọn của công cụ cặp electron tự do
Nút Lone pair có một menu. Nhấp vào nút một lần để chọn công cụ. Nhấp lần nữa, hoặc nhấp vào mũi tên nhỏ, để mở menu. Trên màn hình cảm ứng, nhấn giữ nút. Menu có các tùy chọn sau, theo thứ tự:
| Lone pair | Công cụ nhấp. Nhấp vào tâm nguyên tử để thêm một cặp. Các cú nhấp tiếp tục thêm cho đến khi nguyên tử đầy. Sau đó, mỗi cú nhấp xóa một cặp cho đến khi không còn cặp nào, rồi lại thêm. Nhấp kèm Shift hoặc Alt luôn xóa một cặp. |
|---|---|
| Free radical | Nhấp vào một nguyên tử để thêm một electron độc thân (một chấm đơn). Nhấp lại vào nguyên tử, hoặc nhấp vào chấm, để xóa nó. Công cụ Erase cũng xóa được. |
| Dots (classic) | Vẽ mỗi cặp thành hai chấm. Đây trở thành kiểu cho các cặp mới. Các cặp trên nguyên tử đang chọn đổi sang dạng chấm. Khi không chọn gì, mọi cặp trong hình vẽ đều đổi. |
| Line (bar) | Vẽ mỗi cặp thành một vạch ngắn, như nhiều sách giáo khoa. Nó hoạt động giống Dots: các cặp mới dùng kiểu này, và các cặp có sẵn trong vùng chọn (hoặc cả hình vẽ) chuyển theo. |
| Add one lone pair to all | Thêm một cặp cho mọi nguyên tử còn chỗ. Chạy lại để thêm cặp tiếp theo. Nó bỏ qua hydrogen và carbon trung hòa. Khi có nguyên tử được chọn, nó chỉ tác động lên các nguyên tử đó. |
| Add all lone pairs | Điền đầy mọi nguyên tử tới mức tối đa trong một bước. Nó bỏ qua hydrogen và carbon trung hòa, nhưng carbon mang điện, như carbanion, vẫn nhận cặp của nó. Khi có nguyên tử được chọn, nó chỉ điền cho các nguyên tử đó. |
| Remove lone pairs | Xóa mọi cặp electron tự do khỏi các nguyên tử được chọn. Khi không chọn gì, nó xóa trên toàn bộ hình vẽ. Các chấm gốc tự do vẫn giữ nguyên. |
Bạn cũng có thể dùng một số tùy chọn này từ nơi khác:
- Menu chuột phải: nhấp chuột phải vào một nguyên tử hoặc vùng chọn và chọn Add all lone pairs. Khi có cặp để xóa, bạn còn thấy Remove lone pairs (khi có vùng chọn) hoặc Remove all lone pairs (khi không có).
- Menu cảm ứng: chọn các nguyên tử có cặp electron và chọn Remove lone pairs từ menu nhanh.
- Settings: Settings › General › Drawing › Lone pair style đặt kiểu Dots hoặc Line cho các cặp mới. Nó không thay đổi các cặp bạn đã vẽ. Hãy dùng menu công cụ cho việc đó.
Công cụ Lone pair không có phím tắt. Hoàn tác (Ctrl+Z, hoặc ⌘+Z trên Mac) đảo ngược mọi thao tác này.
Di chuyển và xóa cặp electron
Di chuyển một cặp
Kéo một cặp bằng công cụ Lone pair hoặc công cụ Select. Cặp di chuyển quanh nguyên tử của nó và nằm lại chỗ bạn thả. Các cặp khác trên nguyên tử đó không di chuyển. Chạy Cleanup sẽ đưa các cặp trở lại khoảng trống giữa các liên kết nhưng giữ nguyên kiểu của chúng.
Xóa một cặp
- Với công cụ Lone pair, nhấp kèm Shift hoặc Alt vào nguyên tử hoặc một cặp của nó.
- Với công cụ Erase, nhấp vào một cặp.
- Trên nguyên tử đã đầy, một cú nhấp thường bằng công cụ Lone pair cũng xóa một cặp.
Xóa tất cả các cặp
Chọn Remove lone pairs trong menu công cụ hoặc menu chuột phải. Chọn nguyên tử trước để chỉ xóa trên các nguyên tử đó.
Cặp electron tự do với điện tích và gốc tự do
MolDraw không cho bạn vẽ nhiều cặp hơn số electron của nguyên tử cho phép. Nó tính số cặp như sau:
- Bắt đầu với số electron hóa trị của nguyên tố (N có 5, O có 6, Cl có 7).
- Cộng thêm một cho mỗi điện tích âm, hoặc trừ đi một cho mỗi điện tích dương.
- Trừ đi một cho mỗi liên kết, kể cả hydrogen ẩn trong nhãn (OH, NH2, hoặc một chữ O đơn cho nước). Liên kết đôi tính là hai.
- Chia đôi phần còn lại và làm tròn xuống. Đó là số cặp tối đa.
Vì vậy hãy đặt điện tích trước khi thêm cặp. Các công cụ điện tích thêm +, −, +2, điện tích khoanh tròn và δ+ hoặc δ−.
| Nước, H–O–H | 6 − 2 liên kết = 4 electron, nên oxygen có 2 cặp. |
|---|---|
| Ammonia, NH3 | 5 − 3 liên kết = 2 electron, nên nitrogen có 1 cặp. |
| Chloride, Cl− | 7 + 1 do điện tích = 8 electron, nên chlorine có 4 cặp. |
| Hydroxide, HO− | 6 + 1 − 1 liên kết = 6 electron, nên oxygen có 3 cặp. |
| Hydronium, H3O+ | 6 − 1 − 3 liên kết = 2 electron, nên oxygen có 1 cặp. |
| Ammonium, NH4+ | 5 − 1 − 4 liên kết = 0, nên nitrogen không có cặp nào. Nguyên tử nhấp nháy đỏ nếu bạn nhấp vào nó. |
| Oxygen carbonyl, C=O | 6 − 2 (một liên kết đôi) = 4 electron, nên oxygen có 2 cặp. |
Đặt điện tích trước. Điện tích âm tạo chỗ cho thêm một cặp, nên hãy thêm nó trước các cặp. Nếu bạn đổi điện tích sau đó, MolDraw xóa những cặp không còn phù hợp.
Gốc tự do. Khi còn lại số electron lẻ, một electron không thể tạo cặp. MolDraw làm tròn xuống, nên hãy vẽ electron cuối cùng thành một chấm đơn bằng Free radical. Với gốc hydroxyl vẽ dạng O–H: 6 − 1 = 5 electron, tức 2 cặp và một chấm. Các công cụ Radical cation (•+) và Radical anion (•−) trong menu điện tích ⊕ đặt chấm và điện tích chỉ bằng một cú nhấp.
Dùng cặp electron tự do với mũi tên cong
Cặp electron tự do là điểm bắt đầu của nhiều mũi tên cơ chế. Để vẽ một mũi tên:
- Thêm cặp electron tự do trước.
- Mở menu mũi tên phản ứng và chọn Electron flow (2e⁻) cho một cặp electron hoặc Fishhook (1e⁻) cho một electron. Cả hai đều nằm trong nhóm Mechanism.
- Bắt đầu mũi tên trên một cặp electron tự do. Đuôi mũi tên gắn vào cặp đó, và phần tô sáng cho thấy nó đã bám vào đâu.
- Kết thúc mũi tên trên một nguyên tử hoặc liên kết. Đầu mũi tên sẽ bám vào đó.
Mũi tên đã gắn sẽ di chuyển theo phân tử khi bạn kéo hoặc làm gọn nó. Giữ Alt khi vẽ để đặt một đầu tự do. Để tắt tính năng bám, vào Settings › General › Canvas › Snap curved arrows. Tính năng này bật theo mặc định.
Chế độ xem công thức Lewis và chế độ vẽ tự do cho giảng dạy
Hai cài đặt trong Settings › General › Teaching thay đổi cách cặp electron tự do hoạt động.
Structure display: Lewis structure
Đặt Structure display thành Lewis structure. Khi đó MolDraw hiển thị mọi nguyên tử, mọi hydrogen và các cặp electron tự do dạng chấm mà bạn không cần thêm. Nó đếm đúng hydrogen ẩn và chấm gốc tự do. Chỉ chế độ xem thay đổi: hình vẽ của bạn vẫn giữ nguyên, và bạn có thể chuyển về Skeletal formula bất cứ lúc nào.
Nếu bạn tự đặt cặp electron trên một nguyên tử, MolDraw hiển thị các cặp của bạn trên nguyên tử đó thay cho cặp tự động. Các cặp tự động không được lưu trong hình vẽ. Để giữ cặp electron trong chế độ xem công thức khung, hãy thêm chúng bằng Add all lone pairs.
Free sketch mode: Allow any number of lone pairs
Bật Free sketch mode để vẽ các cấu trúc phá vỡ quy tắc thông thường, ví dụ để minh họa lỗi của học sinh. Khi đó tùy chọn Allow any number of lone pairs bật theo mặc định. Nó cho phép công cụ nhấp đặt tối đa bốn cặp trên bất kỳ nguyên tử nào, bất kể số electron. Add all lone pairs và Add one lone pair to all vẫn tuân theo cách đếm electron thông thường.
Hai tùy chọn khác của chế độ vẽ tự do cũng quan trọng ở đây. No valence correction nghĩa là các chỉnh sửa, như đổi điện tích, không bao giờ xóa cặp. No automatic hydrogens nghĩa là chế độ xem Lewis chỉ hiển thị nguyên tử và cặp electron bạn đã vẽ. Cả hai đều bật theo mặc định khi chế độ vẽ tự do được bật.
Khắc phục sự cố
- Công cụ không thêm được cặp nữa. Nguyên tử đã đạt mức tối đa. Hãy kiểm tra điện tích và các liên kết. Ví dụ, chloride cần điện tích −1 trước khi nhận được cặp thứ tư.
- Cú nhấp xóa cặp thay vì thêm. Nguyên tử đã đầy, nên công cụ đang đếm ngược. Tiếp tục nhấp cho đến khi hết cặp và nó lại thêm. Cũng hãy kiểm tra xem bạn có đang giữ Shift hoặc Alt không.
- Nguyên tử nhấp nháy đỏ. Không còn chỗ cho cặp nào, như ở nitrogen của NH4+, hoặc bạn đã cố xóa cặp từ một nguyên tử không có cặp nào.
- Một cặp bị di chuyển khi tôi muốn thêm cặp mới. Bạn đã nhấp vào hoặc sát một cặp có sẵn, điều này nhấc nó lên. Hãy nhấp đúng tâm nguyên tử. Phóng to khi cấu trúc dày đặc.
- Add all lone pairs bỏ qua một carbon. Carbon trung hòa được cố ý bỏ qua. Carbon mang điện vẫn nhận cặp của nó.
- Các cặp biến mất sau khi tôi đổi điện tích. MolDraw đã xóa các cặp không còn phù hợp. Trong chế độ vẽ tự do với No valence correction, chúng được giữ lại.
- Mũi tên cong không gắn vào cặp electron. Kiểm tra xem Snap curved arrows có đang bật và bạn không giữ Alt.
Hỏi đáp
Làm thế nào để thêm cặp electron tự do trong MolDraw?
Chọn công cụ Lone pair trên thanh công cụ bên trái và nhấp vào tâm một nguyên tử. Mỗi cú nhấp thêm một cặp. Để điền cho mọi nguyên tử cùng lúc, mở menu của công cụ và chọn Add all lone pairs.
Vì sao tôi không thêm được cặp electron tự do nữa cho một nguyên tử?
Nguyên tử đã có đủ số cặp mà số electron của nó cho phép. MolDraw tính điều này từ nguyên tố, điện tích và các liên kết đã vẽ với nó. Trên nguyên tử đã đầy, cú nhấp tiếp theo sẽ xóa một cặp. Chế độ vẽ tự do (Free sketch mode) nâng giới hạn lên bốn cặp.
Làm sao vẽ cặp electron tự do dạng gạch thay vì dạng chấm?
Mở menu công cụ Lone pair và chọn Line (bar). Các cặp mới sẽ dùng dạng gạch, và các cặp trên nguyên tử đang chọn cũng đổi theo. Khi không chọn gì, mọi cặp trong hình vẽ đều đổi. Chọn Dots (classic) để quay lại.
Làm sao xóa cặp electron tự do?
Với công cụ Lone pair, nhấp kèm Shift hoặc Alt vào một nguyên tử để xóa một cặp. Bạn cũng có thể nhấp vào một cặp bằng công cụ Erase. Để xóa tất cả, chọn Remove lone pairs trong menu công cụ hoặc menu chuột phải.
Mũi tên cong có thể bắt đầu từ cặp electron tự do không?
Có. Chọn Electron flow (2e⁻) hoặc Fishhook (1e⁻) trong menu mũi tên và bắt đầu mũi tên trên một cặp electron tự do. Đuôi mũi tên gắn vào cặp đó và di chuyển theo phân tử. Giữ Alt để đặt một đầu tự do.