二氧化碳的分子结构

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二氧化碳的分子结构



灵璧中学 毛家杰



中学教材及教辅资料都把 CO2 分子的电子式、结构式分别写成



O C O



和 O=C=O，并说 C=O 双键中有一个 键和一个π键。但是，

从键长和键能两个方面都能说明这种写法是不妥的。数据如下表：











CH CHO

3

CO 2



CO 分子中的

CCCC C O

键长

154

pm 键能





分子中的 C=O

122





分子中的 C=O

116 799



CO



133



143 358

112.8



KJ/mol

347 614 735 1075

从上表的键长数据来看， CO2 分子中 C、 O 原子之间的键长介于 CO 分子中 键 C O 键长和 CH3CHO 分子中 C=O 键键长之间。说明 CO2 分子中 C 原子和 O 原子之间并非普通的 C=O 双键。



从上表的键能数据来看，乙烯分子中的 C=C 双键键能远小于乙烷分子中 C-C



单键键能的两倍；而在 CO2 分子中 C=O 键能确大于 C-O 单键键能的两倍。也大



于 CH3CHO 分子中 C=O 键的键能。



CO2 分子是什么样的结构呢？ CO2 和 N2O 是等电子体，在这两个分子中 C、



N、 O 每个原子都是进行 sp 杂化的， CO2 分子和 N2O 分子具有相同的空间构型



和化学键类型。 它们都是直线型分子， 每个原子的未杂化的 p 轨道电子云 肩并肩



重叠，都形成两个大





4 键。也就是说 CO2 分子内 C 原子 O 原子之间具有三 3

重键的特征。具体结构如下 ：

.




这种大

.

4



键的形成提高了 C 原子 O 原子之间的化学键强度，降低了体系的能量，

3

它更能说明 CO2 分子的化学稳定性。

.

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