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硫酸根离子的结构问题PPT课件

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卖家[上传人]：yanj****uan

文档编号：297515122

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1、硫酸根离子的结构问题硫酸根离子的结构问题吴国庆d-p 键？ SO42-的结构普遍认为SO42-离子中存在氧原子的孤电子对进入硫原子的空d轨道形成的d-p （也称p-d）键。按这种说法，硫酸根的硫氧键应用一条短线（键）加一条箭头指向硫的SO（d-p 配键，反馈，不应该画成SO），但近年多数教科书和文献画成S=O。以上讨论对理解四面体形的无机含氧酸结构具普适性。四面体形含氧酸根中的双键中的键均为如上所述的端位原子孤电子对进入中心原子d轨道的d-p （配）键，而且是离域的，不是定域于两个原子之间的。d-p 键的图像因涉及多个原子轨道而十分复杂，普遍接受的是中心原子的dz2空轨道和dx2-y2空轨道接受4个氧原子的4对孤电子对，形成6轨道8电子离域大键。须指出，1985年后一些研究文献对SO42-中存在d-p 键持否定观点，参见 Cotton, F. A.，Wilkinson, G.，Advanced Inorganic Chemistry. New York:Wiley,5ed. p.33；Stefan，T，Janoschek，R，J. Mol. Model. 2000, 6, 282 28

2、8。不过在我国大多数教材中仍维持四面体含氧酸根中的双键为d-p 反馈配键的说法。Cotton&WilkinsonAdvanced Inorganic Chemistry5th edit p33硫酸根离子的定域轨道（自然杂化轨道NHO）量化计算（Gauss程序）部分结果展示吴国庆SO42- 定域轨道（占有电子的轨道）NHO自然杂化轨道30.752% S s( 35.05%)p 1.79( 62.58%)d 0.07( 2.38%)68.966% O s( 27.25%)p 2.65( 72.20%)d 0.02( 0.55%) E=-1.169E=-0.419氧原子的孤对电子氧原子的孤对电子E=-1.019价键轨道价键轨道氧原子的孤对电子氧原子的孤对电子以下为内层电子轨道以下为内层电子轨道从略从略d轨道所占百分比极低，可认为d轨道未参与杂化。SO42-离子的离域轨道计算的部分结果吴国庆硫酸根离子中有d-p键吗？SO42-(aq)S4O50 e-1s1s1s1s1s2s2s2s2s2p2p2p2p2p2p2p2p2p2p2p2p2p2p2p2s3s3p3p3pA1A1T2T2S4 dT2 -1 1简单结论用高斯程序对硫酸根离子的定域和离域轨道分别做了计算，发现其填充的电子的分子轨道全都几乎没有硫的3d轨道参与，由此可以说，用量化计算可以证明硫酸根中不存在d-p键。补充说明：定域轨道里面的能量较低的那套氧原子上的孤对电子可以认为有一部分是参加形成S-O共价键的，因此硫酸根的S-O键比单键的键长短，键级大于1.离域轨道用氧原子和硫原子的s轨道和p轨道组合（没有d轨道！）填充50个电子，足够了，用不完，根本不需要硫原子的3d轨道参与成键。

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