MolDraw › Công cụ hóa học › Máy tính hình học phân tử VSEPR

Máy tính & Bảng hình học phân tử VSEPR

Tóm tắt: Máy tính VSEPR và bảng hình học phân tử: nhập công thức, tên hoặc SMILES để có loại AXE, hình học electron và hình học phân tử, góc liên kết, lai hóa và độ phân cực dạng 3D. Miễn phí, chạy trên trình duyệt web và không cần tải xuống.

Nhập công thức, ion, tên hoặc SMILES để có hình dạng VSEPR. Bạn nhận được loại AXE, số lập thể, hình học electron và hình học phân tử, góc liên kết, lai hóa và độ phân cực, cùng mô hình 3D xoay được với các cặp electron tự do vẽ dưới dạng thùy.

Trả lời nhanh: đếm số nguyên tử liên kết với nguyên tử trung tâm (X) và số cặp electron tự do của nó (E). NH₃ là AX₃E: 4 miền electron cho hình học electron tứ diện, nhưng với một cặp tự do, phân tử có dạng chóp tam giác (107°).

Công thức, tên hoặc SMILES Điện tích

nguyên tử trung tâmnguyên tử liên kếtcặp electron tự doKéo để xoay, chụm ngón tay để phóng to

Bảng VSEPR: mọi hình học phân tử (số lập thể 2–7)

Bảng này liệt kê mọi hình dạng VSEPR thông dụng. X = số nguyên tử liên kết với nguyên tử trung tâm A, E = số cặp electron tự do trên A. Liên kết đôi và ba tính là một miền.

Số lập thể	AXE	Liên kết	Cặp tự do	Hình học electron	Hình học phân tử	Góc lý tưởng	Lai hóa	Ví dụ
2	AX₂	2	0	Thẳng	Thẳng	180°	sp	CO₂, BeCl₂
3	AX₃	3	0	Tam giác phẳng	Tam giác phẳng	120°	sp²	BF₃, SO₃, NO₃⁻
3	AX₂E	2	1	Tam giác phẳng	Gấp khúc (chữ V)	<120° (≈117°)	sp²	SO₂, O₃, NO₂⁻
4	AX₄	4	0	Tứ diện	Tứ diện	109.5°	sp³	CH₄, NH₄⁺, SO₄²⁻
4	AX₃E	3	1	Tứ diện	Chóp tam giác	<109.5° (≈107°)	sp³	NH₃, PCl₃, H₃O⁺
4	AX₂E₂	2	2	Tứ diện	Gấp khúc (chữ V)	<109.5° (≈104.5°)	sp³	H₂O, OF₂, H₂S
5	AX₅	5	0	Lưỡng chóp tam giác	Lưỡng chóp tam giác	90°, 120°, 180°	sp³d	PCl₅, AsF₅
5	AX₄E	4	1	Lưỡng chóp tam giác	Bập bênh	<90°, <120°	sp³d	SF₄, TeCl₄
5	AX₃E₂	3	2	Lưỡng chóp tam giác	Chữ T	<90°	sp³d	ClF₃, BrF₃
5	AX₂E₃	2	3	Lưỡng chóp tam giác	Thẳng	180°	sp³d	XeF₂, I₃⁻
6	AX₆	6	0	Bát diện	Bát diện	90°, 180°	sp³d²	SF₆, PF₆⁻
6	AX₅E	5	1	Bát diện	Chóp vuông	<90°	sp³d²	BrF₅, IF₅
6	AX₄E₂	4	2	Bát diện	Vuông phẳng	90°	sp³d²	XeF₄, ICl₄⁻
7	AX₇	7	0	Lưỡng chóp ngũ giác	Lưỡng chóp ngũ giác	72°, 90°	sp³d³	IF₇

Cặp electron tự do luôn ở nơi có nhiều không gian nhất. Trong lưỡng chóp tam giác, chúng nằm ở vị trí xích đạo (bập bênh, chữ T, thẳng). Trong bát diện, hai cặp tự do nằm đối diện nhau (vuông phẳng).

Cách dùng máy tính VSEPR

Nhập công thức (PCl5), ion kèm điện tích (NO3-, SO4^2-) hoặc tên tiếng Anh (ammonia). Với phân tử lớn hơn, dán chuỗi SMILES (CC(=O)O) và chọn nguyên tử bạn muốn phân tích.
Công cụ đếm electron hóa trị và vẽ công thức Lewis bằng cùng bộ máy với công cụ tạo công thức Lewis của chúng tôi. Sau đó đếm số miền liên kết và cặp electron tự do trên nguyên tử trung tâm.
Đọc loại AXE, hình học electron và hình học phân tử, góc liên kết, lai hóa và độ phân cực, với từng bước được trình bày.
Xoay mô hình 3D để thấy vị trí các cặp electron tự do (thùy màu tím) và cách chúng ép góc liên kết.

Ví dụ có lời giải

Nước, H₂O (AX₂E₂)

8 e⁻ hóa trị: 2 liên kết O–H + 2 cặp tự do = 4 miền (hình học electron tứ diện).

Gấp khúc, 104,5°, sp³, phân cực

Sulfur tetrafluoride, SF₄ (AX₄E)

34 e⁻: 4 liên kết S–F + 1 cặp tự do = 5 miền. Cặp tự do nằm ở vị trí xích đạo.

Bập bênh, sp³d, phân cực

Xenon tetrafluoride, XeF₄ (AX₄E₂)

36 e⁻: 4 liên kết Xe–F + 2 cặp tự do đối diện nhau = 6 miền.

Vuông phẳng, 90°, không phân cực

Carbonate, CO₃²⁻ (AX₃)

24 e⁻: một C=O và hai C–O⁻ (cộng hưởng). 3 miền, không có cặp tự do trên C.

Tam giác phẳng, 120°, sp²

Tóm tắt thuyết VSEPR

Thuyết đẩy cặp electron vỏ hóa trị (VSEPR) cho rằng các miền electron quanh nguyên tử trung tâm đẩy nhau và phân bố xa nhất có thể. Một miền là một liên kết đơn, đôi hoặc ba, hoặc một cặp electron tự do. Số lập thể (nguyên tử liên kết + cặp tự do) quyết định hình học electron. Vị trí riêng của các nguyên tử cho hình học phân tử.

Số lập thể = (số nguyên tử liên kết với A) + (số cặp tự do trên A)

Thứ tự lực đẩy và góc liên kết

Độ mạnh lực đẩy: cặp tự do–cặp tự do > cặp tự do–cặp liên kết > cặp liên kết–cặp liên kết. Vì vậy góc giảm từ 109,5° (CH₄) xuống 107° (NH₃) và 104,5° (H₂O). Nguyên tử trung tâm nặng hơn còn cho góc nhỏ hơn (PH₃ 93,5°, H₂S 92°). Liên kết bội cũng chiếm nhiều chỗ hơn, nên góc H–C–H trong formaldehyde là 116,5° thay vì 120°.

Các hình dạng có tên

Chóp tam giác: NH₃, PCl₃. Gấp khúc: H₂O (AX₂E₂) hoặc SO₂ (AX₂E). Bập bênh: SF₄. Chữ T: ClF₃. Chóp vuông: BrF₅. Vuông phẳng: XeF₄. Lưỡng chóp tam giác: PCl₅. Bát diện: SF₆.

Giới hạn của mô hình

VSEPR phù hợp nhất với phân tử nhóm chính có một nguyên tử trung tâm. Gốc tự do như NO₂ có một electron lẻ đóng vai trò miền nhỏ hơn, cho góc 134°. Cặp electron tự do tham gia hệ π (amide, pyrrole, aniline) làm nguyên tử phẳng dần về sp². Phức kim loại chuyển tiếp thì tuân theo thuyết trường tinh thể và trường phối tử.

Cần cấu trúc đầy đủ? Vẽ bất kỳ phân tử nào trong trình soạn thảo MolDraw, sao chép SMILES và dán vào đây để có hình học tại từng nguyên tử. Bạn cũng có thể xem dạng 3D.

Mở trình soạn thảo MolDraw

Câu hỏi thường gặp

Thuyết VSEPR là gì?

Thuyết đẩy cặp electron vỏ hóa trị (VSEPR) cho rằng các miền electron quanh nguyên tử trung tâm (liên kết và cặp electron tự do) đẩy nhau ra xa nhất có thể. Số miền quyết định hình học electron; vị trí riêng của các nguyên tử cho hình học phân tử.

Làm sao xác định hình học của một phân tử?

Vẽ công thức Lewis, đếm số nguyên tử liên kết với nguyên tử trung tâm (X) và số cặp electron tự do của nó (E). Tổng là số lập thể. Dùng bảng VSEPR: ví dụ AX3E (3 liên kết, 1 cặp tự do) là chóp tam giác, như NH3.

Hình học electron và hình học phân tử khác nhau thế nào?

Hình học electron tính cả cặp electron tự do như một vị trí; hình học phân tử chỉ mô tả vị trí của các nguyên tử. Nước có hình học electron tứ diện nhưng hình học phân tử gấp khúc.

Liên kết đôi và liên kết ba có tính là một miền electron không?

Có. Trong VSEPR, liên kết đơn, đôi hoặc ba với cùng một nguyên tử đều tính là một miền, nên CO2 (hai liên kết đôi) có dạng thẳng như BeCl2.

Vì sao góc liên kết trong NH3 là 107° và trong H2O là 104,5°?

Cặp electron tự do chiếm nhiều không gian hơn cặp liên kết và đẩy các liên kết lại gần nhau. NH3 có một cặp tự do (107°), H2O có hai (104,5°), so với 109,5° trong CH4.

Hình chóp tam giác là gì?

Chóp tam giác (AX3E) có ba nguyên tử và một cặp electron tự do trên hình học electron tứ diện, như NH3, PCl3 và H3O+. Góc liên kết hơi nhỏ hơn 109,5°.

Hình bập bênh là gì?

Bập bênh (AX4E) có bốn nguyên tử và một cặp electron tự do trên lưỡng chóp tam giác. Cặp tự do nằm ở vị trí xích đạo, như trong SF4 và TeCl4.

Làm sao biết phân tử phân cực từ hình dạng của nó?

Nếu hình dạng đối xứng (thẳng, tam giác phẳng, tứ diện, lưỡng chóp tam giác, bát diện, vuông phẳng) và mọi nguyên tử ngoài giống nhau, các lưỡng cực liên kết triệt tiêu và phân tử không phân cực. Cặp electron tự do trên nguyên tử trung tâm hoặc các nguyên tử ngoài khác nhau thường làm phân tử phân cực.

Lai hóa liên quan đến số lập thể thế nào?

Số lập thể 2 = sp, 3 = sp2, 4 = sp3, 5 = sp3d, 6 = sp3d2. Đây là mô hình sách giáo khoa; với phân tử siêu hóa trị như SF6, lý thuyết hiện đại không cần đến orbital d.

Công cụ hóa học liên quan

Cập nhật lần cuối: ngày 11 tháng 10 năm 2026