Công thức Lewis của SO₃

Bài viết hướng dẫn cách viết Công thức Lewis của SO₃ theo chương trình sách mới Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo giúp học sinh dễ dàng nắm vững cách viết Công thức Lewis của SO₃.

Các bài tập viết công thức electron, công thức Lewis, công thức cấu tạo vẫn còn là nỗi lo lắng với nhiều học sinh. Để có thể viết được các công thức của phân tử SO₃ một cách dễ dàng và chính xác nhất, các em hãy tham khảo bài viết dưới đây.

1. Công thức electron của SO₃

- Sự tạo thành phân tử SO₃:

+ 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 hai nguyên tử O chưa đạt octet, S sẽ sử dụng một cặp electron chưa liên kết làm cặp electron chung với mỗi 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 SO₃ là:

- Nhận xét:

+ Phân tử SO₃ có 4 cặp electron chung, trong đó 2 cặp electron do một nguyên tử O và nguyên tử S góp chung, 2 cặp electron chỉ do nguyên tử S đóng góp.

+ Trong phân tử SO₃ có 8 cặp electron tự do của các nguyên tử O, nguyên tử S không còn electron tự do.

2. Công thức Lewis của SO₃

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

Từ công thức electron, thay 1 cặp electron dùng chung bằng 1 gạch nối “–” giữa hai nguyên tử ta được công thức Lewis

Từ công thức electron của SO₃ ta thay mỗi cặp electron bằng một gạch nối. Ta được công thức Lewis của SO₃ là:

- Để biểu diễn liên kết cho – nhận: Cặp electron chỉ do nguyên tử S đóng góp ta thay bằng mũi tên từ nguyên tử cho (nguyên tử S) đến nguyên tử nhận (nguyên tử O).

Công thức Lewis của SO₃ có thể được viết 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 SO₃ có 1 nguyên tử S và 3 nguyên tử O.

Vậy tổng số electron hóa trị = 6 + 6.3 = 24 electron.

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

Trong phân tử SO₃, S có độ âm điện nhỏ hơn. Vì vậy S là nguyên tử trung tâm, còn các nguyên tử O được xếp xung quanh:

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:

24 – 2.3 = 18 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):

Số electron hóa trị còn lại: 18 – 6.3 = 0

Nguyên tử trung tâm 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 từ 1 nguyên tử O thành cặp electron dùng chung giữa S và O.

Công thức Lewis của SO₃ thu được là:

Nhận xét:

+ 1,7 > ∆χ(S – O) = |2,58 – 3,44| = 0,86 > 0,4 ⇒ liên kết S – O trong phân tử SO₃ thuộc loại liên kết cộng hóa trị phân cực. Liên kết phân cực về phía nguyên tử O.

+ Phân tử SO₃ có cấu trúc tam giác phẳng.

3. Công thức cấu tạo của SO₃

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 SO₃ là:

Hoặc

- Nhận xét: Trong phân tử SO₃ có một liên kết đôi S = O và hai liên kết đơn S – O

4. Ví dụ minh họa

Câu 1. Công thức biểu diễn cấu trúc Lewis của phân tử SO₃ là

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Công thức Lewis của SO₃ là:

Đáp án A, B biểu diễn công thức cấu tạo của SO₃

Đáp án D biểu diễn công thức electron của SO₃.

Câu 2. Xét phân tử SO₃, số cặp electron chỉ do nguyên tử S bỏ ra góp chung với các nguyên tử O thể hiện liên kết cho – nhận là

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Khi tạo thành phân tử SO₃:

+ S và O cùng có 6 electron hóa trị và đều cần thêm 2 electron để đạt octet.

+ 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 hai nguyên tử O chưa đạt octet, S sẽ sử dụng một cặp electron chưa liên kết làm cặp electron chung với mỗi 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 số cặp electron chỉ do nguyên tử S bỏ ra góp chung với các nguyên tử O thể hiện liên kết cho – nhận là 2.

Xem thêm cách viết công thức Lewis của một số chất hay, chi tiết khác:

• Công thức Lewis của HNO₃

• Công thức Lewis của C₂H₂

• Công thức Lewis của C₂H₄

• Công thức Lewis của CS₂

• Công thức Lewis của HOCl

---