Việc nắm vững công thức Lewis của SO2 (lưu huỳnh điôxít) là kiến thức quan trọng trong chương trình hóa học phổ thông. Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết cách viết công thức Lewis của SO2, đặc biệt tập trung vào Liên Kết Cho Nhận So2, giúp học sinh dễ dàng hiểu và áp dụng.
Công Thức Electron của SO2
Để hiểu rõ liên kết cho nhận SO2, ta cần bắt đầu với công thức electron.
-
Sự hình thành phân tử SO2:
- Lưu huỳnh (S) có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁴, cần nhận thêm 2 electron để đạt cấu hình bền vững.
- Oxy (O) có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s²2p⁴, cũng cần nhận thêm 2 electron để đạt cấu hình bền vững.
- Một nguyên tử S và một nguyên tử O góp chung 2 electron tạo thành hai cặp electron dùng chung, khi đó S và O đạt octet (8 electron lớp ngoài cùng).
- Nguyên tử O còn lại chưa đạt octet. S sử dụng một cặp electron chưa liên kết của mình làm cặp electron chung với nguyên tử O này. Đây chính là liên kết cho nhận SO2: S cho electron và O nhận electron.
Vậy công thức electron của SO2 là:
Nhận xét:
- Phân tử SO2 có ba cặp electron dùng chung. Trong đó có hai cặp electron do S và O cùng đóng góp. Một cặp electron giữa S và O còn lại chỉ do S đóng góp (liên kết cho nhận SO2).
- Trong phân tử SO2, một nguyên tử O còn 2 cặp electron riêng, một nguyên tử O còn 3 cặp electron riêng, nguyên tử S còn 1 cặp electron riêng.
Công Thức Lewis của SO2: Đi Sâu Vào Liên Kết Cho Nhận
Có hai cách chính để viết công thức Lewis của SO2, cả hai đều làm nổi bật vai trò của liên kết cho nhận.
a) Dựa vào công thức electron:
Từ công thức electron, thay mỗi cặp electron dùng chung bằng một gạch nối. Ta được công thức Lewis của SO2:
Trong liên kết cho nhận SO2, S đóng góp electron nên là nguyên tử cho, còn O không đóng góp electron nên là nguyên tử nhận. Để biểu diễn liên kết cho – nhận, người ta dùng một mũi tên hướng từ nguyên tử cho (S) sang nguyên tử nhận (O).
Công thức Lewis của SO2 (biểu diễn liên kết cho nhận):
b) Dựa vào quy tắc:
Cách này giúp hiểu rõ hơn quá trình hình thành liên kết cho nhận SO2.
-
Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị.
S có 6 electron hóa trị, O có 6 electron hóa trị. Trong SO2 có 1 nguyên tử S và 2 nguyên tử O.
Tổng số electron hóa trị = 6 + 6 * 2 = 18 electron.
-
Bước 2: Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn.
S có độ âm điện nhỏ hơn nên là nguyên tử trung tâm:
O – S – O (1)
-
Bước 3: Tính số electron chưa liên kết và hoàn thiện octet cho các nguyên tử O.
Số electron chưa liên kết: 18 – 2 * 2 = 14 electron.
Bổ sung 6 electron vào mỗi nguyên tử O để đạt octet:
(2)
Số electron còn lại: 14 – 6 * 2 = 2 electron. Đặt 2 electron này vào nguyên tử S:
Nguyên tử S có 6 electron hóa trị, chưa đạt octet.
-
Bước 4: Chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử O thành electron liên kết (liên kết cho nhận SO2).
Vì S chưa đạt octet, cần chuyển một cặp electron của một nguyên tử O thành cặp electron chung giữa S và O (tạo liên kết cho nhận).
Công thức Lewis cuối cùng của SO2:
hoặc
Nhận xét:
- Độ âm điện khác biệt giữa S và O (|2,58 – 3,44| = 0,86 > 0,4) cho thấy liên kết S=O là liên kết cộng hóa trị phân cực, phân cực về phía O.
- Phân tử SO2 có cấu tạo góc.
Công Thức Cấu Tạo của SO2
Từ công thức Lewis, loại bỏ các electron tự do (electron không tham gia liên kết) ta được công thức cấu tạo:
Nhận xét: Trong phân tử SO2 có 1 liên kết đôi S=O và một liên kết đơn S–O, trong đó có một liên kết cho nhận SO2.
Ví Dụ Minh Họa
Câu 1. Số liên kết σ (sigma) trong phân tử SO2 là bao nhiêu?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: B
Phân tử SO2 có một liên kết đơn (là liên kết σ) và một liên kết đôi (gồm một liên kết σ và một liên kết π). Như vậy phân tử SO2 gồm hai liên kết σ và một liên kết π.
Câu 2. Chất nào sau đây có liên kết cộng hóa trị phân cực?
A. K2O B. H2S C. NaCl D. SO2
(Cho độ âm điện của K, O, H, S, Na, Cl lần lượt là 0,82; 3,44; 2,2; 2,58; 0,93; 3,16)
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: D
- K2O: ∆χ(K-O) = |0,82 – 3,44| = 2,62 > 1,7 ⇒ Liên kết ion.
- H2S: ∆χ(H-S) = |2,2 – 2,58| = 0,38 < 0,4 ⇒ Liên kết cộng hóa trị không phân cực.
- NaCl: ∆χ(Na-Cl) = |0,93 – 3,16| = 2,23 > 1,7 ⇒ Liên kết ion.
- SO2: 0,4 < ∆χ(S-O) = |2,58 – 3,44| = 0,86 < 1,7 ⇒ Liên kết cộng hóa trị phân cực.
Liên kết S=O trong SO2 phân cực về phía O.
Bài viết này đã trình bày chi tiết cách viết công thức Lewis của SO2, nhấn mạnh vai trò của liên kết cho nhận SO2, cùng các ví dụ minh họa giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của phân tử này. Hy vọng bài viết hữu ích cho việc học tập và ôn thi môn Hóa học.
