Giải chuyên đề học tập Hoá học 10 CTST bài 8: Vẽ cấu trúc phân tử

1. VẼ CÔNG THỨC CẤU TẠO

Câu hỏi 1. Tìm hiểu các thanh công cụ trong hình 8.1 và cách sử dụng chúng trong phần mềm ChemSketch.

Câu hỏi 2. Để vẽ liên kết ba trong phân tử propyne (C3H4) cần chọn các công cụ nào?

Câu hỏi 3. Vẽ phân tử C4H10 chuyển liên kết đơn thành liên kết đôi, tạo thành hai phân tử sau

Câu hỏi 4 Trình bày các bước để vẽ công thức cấu tạo toluene

Câu hỏi luyện tập

Thực hành vẽ công thức cấu tạo của các chất được biểu diễn như sau 

Câu hỏi 1. 

(1) Structure: Vẽ cấu trúc, Draw: Vẽ đồ hoạ

(2) Lựa chọn các nguyên tố để vẽ

(3) Các chế độ để vẽ

(4) Lựa chọn/ quay cấu trúc

(5) Các loại liên kết

(6) Vẽ vòng

Đối với thanh công cụ ngang, chức năng tương tự như trong Word: mở cửa sổ làm việc mới, mở tệp đã lưu, lưu tệp, copy, dán,...

Đối với thanh công cụ dọc là các chức năng chọn vùng làm việc, các thao tác vẽ cấu trúc, bao gồm vẽ các loại liên kết, khung carbon của một số hợp chất hữu cơ, cặp electron, các loại mũi tên biểu diễn, viết chữ trên giao diện ChemSketch,... Các nút lệnh trực tiếp trên thanh công cụ dọc giúp thao tác nhanh hơn. 

Câu hỏi 2. 

Bước 1: Chọn cửa sổ Structure và chế độ Draw Normal.

Bước 2: Chọn nguyên tố C ở khu vực (2). Nhấp chuột trái vào màn hình sẽ xuất hiện CH4. Nhấp và giữ chuột trái rồi kéo, nhả chuột 2 lần thu được H3CCH2CH3.

Bước 3: Nhấp chuột trái 2 lần lên liên kết đơn để tạo liên kết ba thu được 

Câu hỏi 3. Vẽ phân tử C4H10

Bước 1: Chọn cửa sổ Structure và chế độ Draw Normal. Chọn nguyên tố C.

Bước 2: Nhấp chuột trái vào màn hình sẽ xuất hiện CH4. Nhấp và giữ chuột trái rồi kéo, nhả chuột 3 lần thu được 

Bước 3: Nhấp chuột trái lên liên kết đơn ở 2 vị trí khác nhau để tạo liên kết đôi theo yêu cầu.

Câu hỏi 4 Vẽ công thức cấu tạo toluene

Bước 1: Chọn cửa sổ Structure và chế độ Draw Normal. Chọn ở khu vực (6).

Bước 2: Nhấp chuột trái vào  kéo, nhả chuột thu được Chọn nguyên tố C, kéo và nhả chuột thu được 

Câu hỏi luyện tập

a) Vẽ công thức cấu tạo của C4H6

Bước 1: Chọn cửa sổ Structure và chế độ Draw Normal. Chọn nguyên tố C ở khu vực (2).

Bước 2: Nhấp chuột trái vào màn hình sẽ xuất hiện CH4. Nhấp và giữ chuột trái rồi kéo, nhả chuột 3 lần thu được  

Bước 3: Nhấp chuột trái 2 lần lên liên kết đơn để tạo liên kết ba, sử dụng lệnh Clear Structure, thu được 

b) Vẽ công thức cấu tạo của H2SO4

Bước 1: Chọn cửa sổ Structure và chế độ Draw Normal. Chọn nguyên tố O ở khu vực (2).

Bước 2: Nhấp chuột trái vào màn hình sẽ xuất hiện H2O. Chọn nguyên tố S ở bảng tuần hoàn

Bước 3: Nhấp và giữ chuột trái rồi kéo, nhả chuột thu được HO — SH. Cứ tiếp tục chọn và vẽ để thu được 

2. VẼ CÔNG THỨC LEWIS

Câu hỏi 5. Từ hướng dẫn cách vẽ công thức Lewis ở Ví dụ 2, nêu điểm khác nhau giữa cách vẽ công thức Lewis với cách vẽ công thức cấu tạo.

Câu hỏi luyện tập 

Thực hành vẽ công thức Lewis của phân tử N2. Lưu file dưới định dạng file ChemSketch và dưới định dạng file ảnh. Chèn công thức vào Word hoặc PowerPoint.

Câu hỏi vận dụng

Vẽ công thức Lewis của phân tử HNO3, lưu dưới định dạng file ChemSketch. Lưu dưới định dạng file ảnh, chèn vào Word và PowerPoint như biểu diễn sau: 

Câu hỏi 5. 

Điểm khác nhau giữa cách vẽ công thức Lewis với cách vẽ công thức cấu tạo là công thức Lewis vẽ đầy đủ các cặp electron hoặc electron chưa liên kết.

Câu hỏi luyện tập 

• Vẽ phân tử N2 tương tự theo các bước ở trên. Chọn nguyên tố N2 nhấp chuột trái vào màn hình, xuất hiện NH3. Nhấp và giữ chuột trái rồi kéo, nhả chuột thu được H2N –NH2. Nhấp chuột trái 2 lần lên liên kết đơn để tạo liên kết ba N ≡ N.
• Chọn lệnh Templates → Template Organizer và tích chọn Lewis Structures. Sau đó, chọn lệnh Templates → Template Window, xuất hiện hộp thoại Template Window, chọn thẻ Structure → Lewis Structure.
• Chọn cặp electron phù hợp trong bảng (:), rồi gắn vào công thức, điều chỉnh kích thước (nếu cần), thu được: :N ≡ N:

Câu hỏi vận dụng 

• Vẽ phân tử HNO3 tương tự theo các bước ở trên để được công thức cấu tạo  
• Chọn cặp electron phù hợp trong bảng (:), rồi gắn vào công thức, điều chỉnh kích thước (nếu cần), thu được 
• Chọn lệnh File — Save hoặc Save as. Có thể sử dụng tổ hợp phím Ctrl + S. Chọn vị trí thư mục để lưu file ở hộp thoại Save as, đặt tên file. 

3. VẼ CẤU TRÚC PHÂN TỬ

Câu hỏi 6. Từ các bước vẽ cấu trúc 3D, hãy chuyển cấu trúc hoá học từ 2D sang 3D của các phân tử đã vẽ ở trên: propyne , toluene.

Câu hỏi 7. Để chuyển hình nền từ đen sang trắng thực hiện chọn: Options — Colors — Background — White. Tương tự thực hiện đổi màu của các nguyên tử trong phân tử. Hãy chuyển màu hình nền và màu các nguyên tử trong các phân tử trên.

Câu hỏi luyện tập: Thực hành vẽ cấu trúc các phân tử sau:

a ) CH2 = CH - CH = CH2

b ) CH3COOH

Chuyển cấu trúc hoá học từ 2D sang 3D.

Lưu các file, chèn được hình ảnh cấu trúc phân tử vào file Word, PowerPoint.

Câu hỏi 6

Từ cách vẽ phân tử propyne tương tự theo các bước ở trên Nhấp chuột vào biểu tượng tối ưu cấu trúc 3D (3D Structure Optimization) ở thanh công cụ. Chọn nút 3D Viewer, xuất hiện hộp thoại ACD/3D Viewer (Freeware) cùng cấu trúc 3D của phân tử

Thực hành tương tự với phân tử toluene.

Câu hỏi 7

Câu hỏi luyện tập: 

a) Thực hành vẽ cấu trúc các phân tử CH2= CH - CH = CH2

b) Thực hành về cấu trúc các phân tử CH3COOH

Chọn mô hình cần lưu. Sử dụng lệnh Edit → Copy As → đặt tên file. Trong ứng dụng phần mềm khác ( Word hoặc PowerPoint ), nhấn tổ hợp phím Ctrl + V để dán mô hình vào. 

BÀI TẬP

1. Sử dụng phần mềm ChemSketch vẽ cấu trúc dưới dạng 2D và 3D của các phân tử SO2, SO3. Lưu fle dưới đạng ChemSketch và file hình ảnh. Chèn hình ảnh vào file Word và PowerPoint.

2. Hãy vẽ công thức Lewis của các hợp chất sau: SO3, Cl2, CO2. Lưu file hình ảnh, chèn vào file Word và PowerPoinl.

3. Tìm hiểu thêm các tính năng khác của phần mềm ChemSketch, vẽ cấu trúc của các phân tử rồi chèn vào trang Word trình bày như hình sau:

1.

Bước 1: Vẽ công thức cấu tạo của SO2 và SO2

• Đối với SO2: Chọn cửa sổ Structure và chế độ Draw Normal. Chọn bảng tuần hoàn, chọn nguyên tố S. Nhấp chuột trái vào màn hình sẽ xuất hiện H2S. Chọn nguyên tố O, nhấp và giữ chuột trái rồi kéo, nhả chuột 2 lần thu được HO – S – OH. Nhấp chuột trái 2 lần lên liên kết đơn để tạo liên kết đôi, sử dụng lệnh Clean Structure, thu được O = S = O.
• Đối với SO3: Tương tự như vẽ SO2. Chọn nguyên tố O, nhấp và giữ chuột trái rồi kéo, nhả chuột 3 lần thu được Nhấp chuột trái 3 lần lên liên kết đơn để tạo liên kết đôi, sử dụng lệnh Clean Structure, thu được 

Bước 2: Về cấu trúc dưới dạng 2D và 3D

Nhấp chuột vào biểu tượng tối ưu cấu trúc 3Dở thanh công cụ. Chọn nút 3D Viewer, xuất hiện hộp thoại ACD/3D Viewer thu được cấu trúc 3D của phân tử.

Bước 3: Lưu file

• Chọn mô hình cần lưu.
• Sử dụng lệnh Edit → Copy As →  đặt tên file.
• Mở phần mềm Word hoặc PowerPoint, nhấn tổ hợp phím Ctrl + V để dán mô hình vào.

2.

Vẽ phân tử SO3

Tương tự theo các bước ở trên thu được 

Chọn lệnh Template Window, chọn the Structure → Lewis Structure.

Chọn cặp electron rồi gắn vào công thức, điều chỉnh kích thước, thu được

Với phân tử CO2 vẽ O = C = O, thêm các cặp electron thu được 

Vẽ phân tử benzene từ cửa sổ Structure và chế độ Draw Normal. Chọn nhả chuột thu được . - Chọn nguyên tố O, kéo và nhả chuột thu đượcChọn nguyên tố Br rồi gắn vào 3 vị trí trên vòng benzene, thu được: 

Vẽ tương tự, nhưng chọn vòng cyclohexane, gắn nguyên tố O, kéo và nhả chuột thu

Chọn Draw, chọn mũi tên. Chọn cửa sổ Structure → Text, gõ chữ theo yêu cầu, chèn hình ảnh vào file Word và PowerPoint, theo hướng dẫn.