Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Công thức Lewis của SO2 (chương trình mới) của ba bộ sách Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng nắm vững Công thức Lewis của SO2 từ đó học tốt môn Hóa học.

Công thức Lewis của SO2 chương trình mới

1. Công thức Lewis của SO₂

a) Cách 1: Viết công thức Lewis dựa vào công thức electron

- Từ công thức electron của SO₂ ta thấy nguyên tử S liên kết với hai nguyên tử O bằng 3 cặp electron, thay mỗi cặp electron này bằng một gạch nối. Ta được công thức Lewis của SO₂ là:

- Trong liên kết giữa S và một nguyên tử O, nguyên tử S đóng góp một cặp electron nên S là nguyên tử cho, còn nguyên tử O không đóng góp electron nên đóng vai trò nhận. Để biểu diễn liên kết cho – nhận người ta dùng một mũi tên được hướng từ nguyên tử cho sang nguyên tử nhận để phân biệt với các liên kết còn lại.

Công thức Lewis của SO₂ có thể được biểu diễn như sau:

b) Cách 2: Viết công thức Lewis dựa vào quy tắc

Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị trong phân tử

S có 6 electron hóa trị, O có 6 electron hóa trị. Trong phân tử SO₂ có 1 nguyên tử S và 2 nguyên tử O.

Vậy tổng số electron hóa trị = 6 + 6.2 = 18 electron.

Bước 2. Vẽ khung phân tử tạo bởi liên kết đơn giữa các nguyên tử

Trong phân tử SO₂, S có độ âm điện nhỏ hơn, vì vậy S là nguyên tử trung tâm, còn các nguyên tử O được xếp xung quanh:

O – S – O   (1)

Bước 3. Tính số electron hóa trị chưa tham gia liên kết bằng cách lấy tổng số electron trừ số electron tham gia tạo liên kết.

Số electron hóa trị chưa tham gia liên kết trong sơ đồ là:

18 – 2.2 = 14 electron.

Hoàn thiện octet cho các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn trong sơ đồ.

Trong công thức (1), xung quanh mỗi nguyên tử O mới có 2 electron nên cần phải bổ sung 6 electron vào mỗi nguyên tử này. Ta được công thức (2)

 (2)

Số electron hóa trị còn lại: 14 – 6.2 = 2 electron.

Ta đặt electron này vào nguyên tử trung tâm S.

Nguyên tử S có 6 electron hóa trị, chưa đạt octet.

Bước 4. Chuyển cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử xung quanh thành electron liên kết sao cho nguyên tử trung tâm thỏa mãn quy tắc octet.

Vì S chưa đạt octet, cần chuyển một cặp electron của một nguyên tử O thành cặp electron chung giữa S và O

Công thức Lewis của phân tử SO₂ thu được là:

Nhận xét:

+ ∆χ(S = O) = |2,58 – 3,44| = 0,86 > 0,4 ⇒ liên kết S = O trong phân tử SO₂ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực. Liên kết phân cực về phía nguyên tử O.

+ Phân tử SO₂ có cấu tạo góc

2. Công thức electron của SO₂

- Sự tạo thành phân tử SO₂:

+ Nguyên tử sulfur (S) có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ ⇒ S có 6 electron ở lớp ngoài cùng ⇒ Cần nhận thêm 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững giống khí hiếm.

+ Cấu hình electron của O là: 1s²2s²2p⁴ ⇒ O có 6 electron ở lớp ngoài cùng ⇒ Cần nhận thêm 2 electron để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm.

+ Nguyên tử S và một nguyên tử O sẽ góp chung 2 electron để tạo thành 2 cặp electron dùng chung. Khi đó nguyên tử S và một nguyên tử O đó đã đạt octet.

+ Còn một nguyên tử O chưa đạt octet, S sẽ sử dụng một cặp electron chưa liên kết làm cặp electron chung với nguyên tử O còn lại. Nguyên tử S đóng góp cặp electron nên S là nguyên tử cho, còn nguyên tử O không đóng góp electron nên đóng vai trò nhận.

Vậy công thức electron của SO₂ là:

- Nhận xét: Từ công thức electron ta thấy:

+ Phân tử SO₂ có ba cặp electron dùng chung. Trong đó có hai cặp electron do một nguyên tử O và nguyên tử S cùng đóng góp. Một cặp electron giữa nguyên tử S và nguyên tử O còn lại chỉ do nguyên tử S đóng góp.

+ Trong phân tử SO₂ có 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.

3. Công thức cấu tạo của SO₂

Từ công thức Lewis, ta loại bỏ đi các electron tự do (electron không tham gia liên kết) thu được công thức cấu tạo.

- Công thức cấu tạo của SO₂ là:

- Nhận xét: Trong phân tử SO₂ có 1 liên kết đôi S = O và một liên kết đơn S – O.

4. Bài tập mở rộng về SO2

Câu 1. Số liên kết $\mathrm{\sigma }$ trong phân tử SO₂ là

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 biết độ âm điện của các nguyên tử nguyên tố như sau:

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

K₂O: ∆χ= |0,82 – 3,44| = 2,62 > 1,7 ⇒ Liên kết K – O trong phân tử K₂O là liên kết ion.

H₂S: ∆χ = |2,2 – 2,58| = 0,38 < 0,4 ⇒ Liên kết H – S trong phân tử H₂S là liên kết cộng hóa trị không phân cực.

NaCl: ∆χ= |0,93 – 3,16| = 2,23 > 1,7 ⇒ Liên kết Na – Cl trong phân tử NaCl là liên kết ion.

SO₂: 1,7 > ∆χ = |2,58 – 3,44| = 0,86 > 0,4 ⇒ liên kết S = O trong phân tử SO₂ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực. Liên kết phân cực về phía nguyên tử O.