Bạn có biết cấu trúc và công thức của phân tử CO2 (carbon dioxide) không? Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về công thức electron và công thức cấu tạo của CO2 theo chương trình mới, cùng với một số bài tập để bạn nắm vững kiến thức về Hóa hơn.
Nội dung
Công Thức Electron Của CO2
Đầu tiên, chúng ta sẽ tìm hiểu về công thức electron của CO2. Để hiểu công thức này, ta cần biết cấu hình electron của các nguyên tử carbon (C) và oxygen (O). Cấu hình electron của C là 1s22s22p2, trong khi cấu hình electron của O là 1s22s22p4. Để đạt được cấu hình electron ổn định, C cần 4 electron và O cần 2 electron. Trong phân tử CO2, mỗi nguyên tử O chia sẻ 2 electron với nguyên tử C, tạo thành 2 cặp electron dùng chung.
Từ công thức electron này, ta có thể nhận thấy:
- Phân tử CO2 có 4 cặp electron dùng chung. Cặp electron lệch về phía nguyên tử O, vì O có độ âm điện lớn hơn.
- Trong phân tử CO2 còn có 4 cặp electron riêng của nguyên tử O.
Công Thức Lewis Của CO2
Có hai cách để viết công thức Lewis của CO2, dựa vào công thức electron hoặc dựa vào quy tắc.
Cách 1: Dựa Vào Công Thức Electron
Từ công thức electron, ta có thể thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối giữa hai nguyên tử, để thu được công thức Lewis. Với CO2, mỗi nguyên tử O liên kết với nguyên tử C bằng 2 cặp electron, nên ta thay 2 cặp electron này bằng 2 gạch nối “=”.
Cách 2: Dựa Vào Quy Tắc
Đầu tiên, ta tính tổng số electron hóa trị trong phân tử CO2. Carbon có 4 electron hóa trị, oxygen có 6 electron hóa trị. Trong phân tử CO2, ta có 1 nguyên tử carbon và 2 nguyên tử oxygen. Vậy tổng số electron hóa trị là 4 + 6 * 2 = 16 electron.
Tiếp theo, ta xác định nguyên tử trung tâm và vẽ sơ đồ khung biểu diễn liên kết giữa nguyên tử trung tâm với các nguyên tử xung quanh qua các liên kết đơn. Trong trường hợp này, nguyên tử C là nguyên tử trung tâm và các nguyên tử O được xếp xung quanh nguyên tử C.
Sau đó, ta tính số electron hóa trị chưa tham gia liên kết bằng cách lấy tổng số electron trừ số electron tham gia tạo liên kết. Trong sơ đồ, có 16 – 2 * 2 = 12 electron hóa trị chưa tham gia liên kết.
Để hoàn thiện octet cho các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn, ta phải bổ sung 6 electron vào mỗi nguyên tử O. Vậy số electron hóa trị còn lại là 12 – 6 * 2 = 0. Tuy nhiên, nguyên tử trung tâm C vẫn chưa đạt octet.
Cuối cùng, ta chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử xung quanh thành electron liên kết, để nguyên tử trung tâm đạt octet. Với CO2, chúng ta chuyển một cặp electron của mỗi nguyên tử oxygen thành cặp electron chung giữa C và O.
Kết quả là công thức Lewis của phân tử CO2.
Công Thức Cấu Tạo Của CO2
Từ công thức Lewis, ta loại bỏ các electron tự do để thu được công thức cấu tạo của CO2.
Vậy, công thức cấu tạo của CO2 là:
Ngoài ra, trong phân tử CO2 có 2 liên kết đôi, trong mỗi liên kết đôi có một liên kết σ và một liên kết π. Phân tử CO2 cũng có cấu tạo thẳng.
Bài Tập Mở Rộng Về CO2
-
Trong phân tử CO2, giữa nguyên tử carbon và mỗi nguyên tử oxygen có bao nhiêu cặp electron dùng chung?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4 -
Phân tử CO2 có cấu trúc?
A. Thẳng
B. Góc
C. Tứ diện đều
D. Tam giác phẳng -
CO2 không phản ứng với chất nào dưới đây?
A. C
B. CO
C. NaOH
D. CaO -
Khi sục khí CO2 vào dung dịch nước vôi, hiện tượng nào xuất hiện?
A. Xuất hiện kết tủa trắng.
B. Xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần tạo dung dịch trong suốt.
C. Xuất hiện kết tủa trắng xanh.
D. Không xảy ra hiện tượng gì. -
Viết công thức và số cặp electron hóa trị liên kết và chưa liên kết trong phân tử CCl4 và CO2 theo mô hình VSEPR.
-
Dự đoán trạng thái lai hóa của nguyên tử C và N trong phân tử CO2 và NH3.
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về công thức cấu tạo và công thức electron của phân tử CO2. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các công thức electron khác, hãy ghé thăm fptskillking.edu.vn để cập nhật kiến thức hóa học mới nhất.
Ảnh minh họa: Link ảnh
