求大佬解釋硫酸的結構？

1樓：Begraben神墓

這是在第三週期非金屬元素較為普遍的一種成鍵形式，為d-p π鍵。這種鍵並不利用硫氧之間的σ成鍵電子對，而是氧上的孤對電子。

硫酸分子的結構式如下。

這個結構式中我們很容易看出，硫外周有六個電子，兩個分別與羥基氧形成σ單鍵，此時已經滿足了八隅律。另有兩對孤電子對以配鍵的形式直接與另外兩個非羥基氧成鍵，來滿足另外氧外周八電子。如圖。

只對硫而言，這是一種不等性的sp3雜化。

在此處，就非羥基氧來說明dpπ鍵的由來。

首先，硫元素的半徑允許其3d軌道的存在。d軌道首先出現在第三電子層，3d僅僅比3p高了乙個能級。在硫氧形成單鍵時，氧的2p軌道和硫的3d軌道能量雖然相差較大，但還不至於無法成鍵。

且軌道形狀如下圖。

例：硫的3dxy軌道和氧的2py軌道

如圖排布，這樣的兩種軌道是能夠有效交疊的，這樣一來形成分子軌道的條件也就滿足了。這樣交疊成鍵形似「肩並肩」，故我們稱其為π鍵。

下一步是在成鍵軌道中填入電子，穩定dpπ鍵的形成。由於硫提供的3d是空軌道，氧提供的2p軌道是佔據軌道，此時由氧的一對電子填入成鍵軌道中。

這就是d-p π鍵的成鍵形式。但畢竟這兩種軌道能量相差較大，這種成鍵作用是比較弱的。但是，氧的2py軌道和硫的dxy軌道存在dpπ共軛的作用，2pz軌道對硫的dxz軌道也存在dpπ作用，這讓乙個非羥基氧的兩對孤對電子都能向硫的3d軌道進行離域，這一作用仍使得硫氧間作用力增強，化學鍵具有雙鍵性質。

除此以外，磷酸、矽酸也有dpπ共軛作用的存在。

補充一些。如果是硫酸根離子，不要和硫酸分子混為一談。硫酸根離子需要考慮共振現象的存在，即：

此為硫酸根離子的六個極限共振式，旨在說明兩個負電荷為四個氧所共有。實驗證明硫酸根離子四個氧等價，每個硫氧鍵鍵長等同，此時的硫氧鍵介於雙鍵和單鍵之間，每個氧都具備dpπ共軛作用。而對於硫酸分子，由於結合了質子，是不具備共振特徵的，存在單鍵和雙鍵的區別。