一个经常被问到的问题是二氧化硫是离子键还是共价键。在回答这个问题之前,了解二氧化硫的某些特性是很重要的。它是一种有毒无色气体,间接导致温室气体。
尽管二氧化硫在地球大气中的含量并不丰富,但其存在的痕迹可造成严重的健康影响。这种无色气体带有刺激性气味,可导致窒息或窒息。二氧化硫被广泛用于制造化学品、制浆造纸、加工食品和金属。
现在迫在眉睫的问题是,二氧化硫是离子还是共价?二氧化硫是一种共价化合物,因为在二氧化硫的情况下,两个具有相似电负性的原子试图结合在一起。在此过程中,两个原子之间电负性的微小差异导致共享电子键形成共价键。
在原子共享电子以完成八隅体结构的情况下,这导致形成共价键合化合物。
为了了解二氧化硫的共价键,有必要讨论二氧化硫的刘易斯结构、VSEPR理论以及二氧化硫的酸性或碱性。
路易斯结构将给出一个清晰的概念,共振结构导致形成共价键的二氧化硫。
VSEPR理论有助于确定影响SO2共价键的分子二氧化硫的极性。
由于SO2分子形成共价键,SO2的Sigma键和Pi键会产生重要影响。
硫和氧在元素周期表中的位置
在元素周期表中,硫属于VI A族。硫是VI A族的第二个元素,属于第三个周期。
硫有三层,分别是K, L和M。
与硫相似,氧也属于VI a族。氧是该族的第一个元素,因此属于第二周期。它有两层,即K和L。
硫 | 氧气 | |
集团 | 第六个 | 第六个 |
元素在组中的位置 | 第二个 | 第一个 |
期 | 第三期 | 二期 |
壳数 | 3 - k, l和m | 2 - k, l |
电子总数 | 16 | 8 |
价电子数 | 6 | 6 |
路易斯结构
通常被称为电子点结构或刘易斯点结构,是在图表的帮助下,在分子元素之间形成的键的表示。
你还必须把写在上面的文章读出来 lewis结构,SO2的几何结构.
结构的图解表示表明,分子的所有元素形式电荷为0。
共振的第一结构
硫的电负性为2.58,氧的电负性为3.44。因此,本质上电负性更强的氧将被放在两边。
具有6个价电子的非金属元素将形成共价键。
硫可以和其中一个氧原子形成双价键。
结果是两个原子都有8个电子。
然而,会留下一个氧原子,因为它需要2个电子。
在这种情况下,硫将能够向氧原子提供一个孤对,从而形成一个坐标共价键。
这就完成了共振结构,同时也满足了八隅体规则。
共振的第二结构
如上所述,硫磺有3个壳层,因此它有d轨道。
由于能够容纳超过8个电子,如果将坐标共价键去除,从而形成双键,则可以形成另一种共振结构。
在这种情况下,分子是中性的。
共振原因
可以从两种共振结构中判断出哪一种更准确。
我们已经测试了这两种结构,因此可以得出结论,实际结构可以在这两种结构之间绘制。
为了加深理解,我们可以说,二氧化硫有两个双键和一个半坐标共价键。
只有一个中间结构的存在因为共振结构不是不断变化的。
中间共振结构的原因
中间共振结构的根本原因是离域π键的存在。
由于π键的弱结构,它们能够离域,从而形成复杂的中间共振结构。
二氧化硫的VSEPR理论
为了详细地理解分子的几何结构以及它的键角和极性,了解价层电子对斥力理论是很重要的。
该理论表明,电子对有一种相互排斥的倾向,到电子排斥性最小的位置。因此,有些分子是直的,有些是弯的。
杂交过程也起着重要作用。在键的形成过程中,具有不同能量的轨道会自我退化,也会形成数量相近的相同轨道。
考虑二氧化硫(SO2)分子。硫原子和氧原子的1s轨道和2p轨道是杂化的。
SO2分子是弯曲的,不是直线的。这是SO2分子极性的主要原因,其中键的角度为120°,并包括三角形几何结构。
SO2分子不是线性的,电荷不能相互抵消,因此SO2形成极性分子。
类似的NO2分子也是弯曲的。请查看 NO2几何.
二氧化硫的Sigma和Pi键
根据一个双共价键有1 sigma键和1 π键的共振结构,我们可以说SO2有2 sigma键和2 π键。
这可以归功于SO2拥有的2个双共价键,其中2个氧原子分别有一个单独的sigma和pi键。
SO2的酸性性质
SO2不是碱性的,本质上是完全酸性的。一旦溶解在水中,它就会开始与水分子反应,形成硫酸H2SO3。
So2 + h20—> h2so3
由于SO2是极性分子,容易溶于水,但硫酸(H2SO3)与硫酸(H2SO4)相比是弱酸。
二氧化硫作为氧化剂和还原剂
关于二氧化硫的另一个有趣的事实是,它既可以作为氧化剂,也可以作为还原剂。
在SO2中,硫由+4的氧化态组成,因此可以失去两个电子以达到+6的氧化态。
结果,二氧化硫既能得到电子又能失去电子,因此既能氧化又能还原剂。
二氧化硫的偶极态
在二氧化硫分子中,正如我们上面所讨论的,电负性有轻微的差异。
硫和氧原子之间的电负性差异以及SO2作为极性分子往往具有偶极态或矩。
因此,可以公平地说,在SO2中存在一个偶极矩或态,其值为1.61德拜。
结论
总结一下这个概念,我们现在可以理解二氧化硫(SO2)是一种无色气体,有轻微的刺激性气味,非常有害,可能导致窒息问题。SO2有一个共价键,因此这个分子可以被称为共价化合物。
SO2包括与一个氧原子的双键共价键以及与另一个氧原子的配位键。SO2由1s轨道和2p轨道杂化组成。由于分子二氧化硫的双共价键,它有2 sigma和2 π键。
SO2具有弯曲结构,本质上不是线性的。键角为120°的SO2成为极性分子,因为电荷无法相互抵消。二氧化硫溶解在水中形成弱硫酸H2SO3,其SO2本质上是酸性的。
极性分子SO2既是氧化剂又是还原剂,偶极值为1.61德拜。