Đáp án đúng: BĐể xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm, ta cần xác định số lượng liên kết sigma và số cặp electron tự do trên nguyên tử trung tâm.
1) CH4, SiH4, CCl4, NH4+, SO42-:
- CH4: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- SiH4: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- CCl4: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- NH4+: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- SO42-: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
=> Tất cả đều có trạng thái lai hóa sp3.
2) SO2, NO2, CO2, SiO2, ClO2:
- SO2: 2 liên kết sigma, 1 cặp electron tự do => sp2
- NO2: 2 liên kết sigma, 1 electron độc thân => sp2
- CO2: 2 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp
- SiO2: Cấu trúc polime, mỗi Si liên kết với 4 O => sp3
- ClO2: 2 liên kết sigma, 2 cặp electron tự do => sp3.
=> Các phân tử có trạng thái lai hóa khác nhau.
3) CH4, SiF4, CH3Cl, CH2Cl2:
- CH4: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- SiF4: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- CH3Cl: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- CH2Cl2: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
=> Tất cả đều có trạng thái lai hóa sp3.
4) CH4, NH3, PCl3, H2O, NF3:
- CH4: 4 liên kết sigma, 0 cặp electron tự do => sp3
- NH3: 3 liên kết sigma, 1 cặp electron tự do => sp3
- PCl3: 3 liên kết sigma, 1 cặp electron tự do => sp3
- H2O: 2 liên kết sigma, 2 cặp electron tự do => sp3
- NF3: 3 liên kết sigma, 1 cặp electron tự do => sp3
=> Tất cả đều có trạng thái lai hóa sp3.
Vậy, nhóm 1, 3, 4 có các phân tử và ion có trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm giống nhau.