硫酸盐

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硫酸盐

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化学式 SO2−4 摩尔质量96.06 g·mol−1共轭酸硫酸盐除非另有说明,否则数据是针对处于标准状态(25 °C [77 °F],100 kPa)的材料给出的。

酸根或硫酸根离子是一种多原子阴离子,经验式为 SO2−4。 硫酸盐、酸衍生物和过氧化物广泛用于工业。 硫酸盐广泛存在于日常生活中。 硫酸盐是硫酸的盐,许多都是用这种酸制备的。

拼写

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硫酸盐是 IUPAC 推荐的拼写,但英式英语传统上使用硫酸盐。

结构

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硫酸根阴离子由一个中心硫原子组成,周围环绕着四个等量的氧原子,呈四面体排列。 对称性与甲烷相同。 硫原子处于+6 氧化态,而四个氧原子均处于-2 态。 硫酸根离子的总电荷为 -2,它是硫酸氢根(或硫酸氢根)离子 HSO−4 的共轭碱基,而 HSO−4 又是 H 的共轭碱基 2SO4,硫酸。 有机硫酸酯,如硫酸二甲酯,是硫酸的共价化合物和酯。 硫酸根离子的四面体分子几何结构与VSEPR理论预测的一致。

绑定

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149 pm 的 S−O 键长比 S−OH 在硫酸中 157 pm 的键长短。 Pauling 用双键来解释 S−O 键的短路。 鲍林对 d 轨道的使用引发了关于 pi 键和键极性(静电引力)在导致 S-O 键缩短中的相对重要性的争论。 结果是一个广泛的共识,即 d 轨道发挥作用,但并不像鲍林认为的那样重要。

在这个模型中,氧上完全占据的 p 轨道与空的硫 d 轨道重叠(主要是 dz2 和 dx2–y2)。 然而,在这个描述中,尽管 S−O 键有一些 π 特征,但该键具有显着的离子特征。 对于硫酸,计算分析(使用自然键轨道)证实了硫的明显正电荷(理论上为 +2.45)和低 3d 占有率。 因此,具有四个单键的表示是最佳 Lewis 结构,而不是具有两个双键的结构(因此是 Lewis 模型,而不是 Pauling 模型)。 在这个模型中,结构遵循八位组规则,电荷分布与原子的电负性一致。 硫酸根离子中的 S-O 键长与硫酸中的 S-OH 键长之间的差异可以通过将硫酸中末端 S=O 键的 p 轨道电子捐赠给反键合 S-OH 轨道来解释, 削弱它们导致后者的键长更长。

硫酸盐

如果人们意识到路易斯结构中的共价双键实际上代表了 90% 以上被强烈极化到氧原子的键,那么这个明显的矛盾就可以消除了。 另一方面,在具有偶极键的结构中,电荷作为孤对局域化在氧上。

准备

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制备金属硫酸盐的方法包括:

  • 用硫酸处理金属、金属氢氧化物、金属碳酸盐或金属氧化物

Zn + H2SO。

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  1. 硫酸盐
  2. 拼写
  3. 结构
  4. 绑定
  5. 准备

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