二氧化碳可用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、食品保存、惰性保護(hù)、植物生長(zhǎng)刺激劑、致冷劑、滅火劑、電子工業(yè)、醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域。但它又是全球變暖的元兇之一，我國(guó)提出：“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。[1]
二氧化碳的分子描述如表1所示：
表1 CO2分子的描述
中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，常將CO2的結(jié)構(gòu)寫(xiě)成O＝C＝O，甚至有時(shí)錯(cuò)誤地認(rèn)為CO2中碳氧鍵鍵能就是C＝O的鍵能。
通過(guò)查閱資料，部分結(jié)構(gòu)中的“C＝O”鍵長(zhǎng)與鍵能如表2所示：
表2 不同物質(zhì)中“C=O”的鍵長(zhǎng)與鍵能
有機(jī)醛酮分子中羰基雙鍵C＝O的鍵能平均值為745 kJ·mol－1，CO2中的C＝O鍵能實(shí)測(cè)值為799 kJ·mol－1，比平均值大了近7%。由此可推測(cè)CO2分子中的C＝O鍵比一般的C＝O雙鍵更結(jié)實(shí)，這是由于CO2分子中存在共軛大π鍵，不是簡(jiǎn)單的σ鍵加π鍵的C＝O鍵，從CO2的實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)比平均鍵長(zhǎng)短也可得到旁證[2]。CO2中的2個(gè)π34鍵可用如下結(jié)構(gòu)來(lái)表示，如表3所示。
表3 CO2中π34鍵的形成與表示
【參考文獻(xiàn)】
[1] https://baike.baidu.com/item/%E7%A2%B3%E4%B8%AD%E5%92%8C/1019566?fr=aladdin
[2] 北京師范大學(xué)，華中師范大學(xué)，南京師范大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室.無(wú)機(jī)化學(xué)(第四版)[M].北京：高等教育出版社，2006
[3] 曾昭瓊主編.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)(上冊(cè)，第四版)[M].北京：高等教育出版社，2007
[4] 邢其毅，裴偉偉，徐瑞秋，裴堅(jiān)編著.有機(jī)化學(xué)(第4版)[M].北京：高等教育出版社，2017
[5]孫永輝，夏芷玲. 命制化學(xué)試題的數(shù)據(jù)校對(duì)原則[J].化學(xué)教與學(xué)，2018(11)
