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作者:管理员    发布于:2024-04-25 11:53:09    文字:【】【】【

  凤凰平台注册/凤凰平台代理/凤凰至尊/老凤凰平台招商q+95270595首先@厚德载物自强不息。[O4]“分子”本身是极不稳定不能稳定存在的。目前没有任何把它从气相分离哪怕检测其结构的可能。包括所谓[N4]也一样。

  百度百科的“四聚氧”条目,一眼就是腾笼换鸟,胡编乱造。有时间建议去搜索一下气相“四聚氧”合成的原论文,甚至Wikipadia也可....奇亿娱乐..

  目前除了尚存在于理论预测中的[O6]和“金属氧”以外,能够用实验方法观测到的就只有“O4”和“O8”了。

  2001年在常压下,氧的同素异形体“四氧”[O4]就已经以瞬时分子的形式而被光谱观测到(来源于高能阳离子自由基和激发态分子间的击打)。但因为这个结构过于不稳定以至于出现即瞬间崩解,到现在我们也无从知道这个分子基态的具体结构(究竟是四元环还是氧联三元环还是C3v构型),甚至说他是不是一个严格意义上以化学键结合的分子都尚有争论,若算作题目条件里面的[On]恐怕也比较勉强。

  而在此之前就广为津津乐道的红氧[O8](据说是暗红色),其结构来自极高压下原子电子结构的崩解。在金刚石顶針这种超高压强之下既然连[LiCl2][NaCl5](轻碱金属离子脱离其稳定构型)这种结构都能够被稳定化,氧氧之间内层电子被压出形成多重键联的红氧结构就显得毫不奇怪了。但是,作为一种非常规的情况,红氧并不能代表氧原子成键的一般特征,故其本身也并无太大意义。

  没错,氧的同分异构体中——假如不算电子结构的变化(激发态),能够拿的出手的就是O2和O3两种分子式的“氧单质”形式了。其中,基态的O2气体无色无味十分稳定,而基态的O3整体上呈现鲜艳的蓝紫色,氧化性很强且极易分解。

  一个原子之差,基态O3分子相对O2分子的不稳定化已经十分明显了。这就牵扯出一个问题:为什么氧原子越多的情况下,聚合成的分子越不稳定?

  2s22p4排布的氧原子假如要避免弱键化的多中心键结构,那么它就只能成两根键极约等于1的sigma键。这样,依据键联的方式,多氧分子就可以被分成环、链两种构型:

  另外还有以弱键多中心键结合的表观的“超价”分子结构。我们一个一个来讨论这三种情况:

  ①正常成键,环型。也就是类似硫⑧的多氧圆环结构,一般认为其稳定的基态不能共面。为什么这种结构不稳定呢?我们可以先看最简单的一种三氧环也是臭氧分子的一种异构形式:“环臭氧”[O3](这个物种和[O4]一样,目前也已经被实验观测到了)

  环臭氧分子本身不稳定,常温常压下瞬间就转化为开环的臭氧分子O3。这个结构本身的不稳定因素,表观地,在于hidden-JTE效应(虽然这在我们定性手绘的基态MO上看不出来):分子的几何结构畸变是来自其低激发态势能面的JTE(Jahn-Teller效应,源于简并电子态的分子中为消除简并性降低能量而引起的畸变),且其激发态“稳定化能量”的效应足够强以至于足以击穿基态的势能面从而作为一个权重直接影响基态的构型:

  (或者说,是因为在分子轨道体系下,臭氧激发态的σ*的电子进入π*破坏了共轭π键成为“环臭氧”构型,而这两个轨道的对称性不同故相互转化的畸变是必然的)

  我们从环臭氧出发,随着环系的扩大,大分子基态和激发态之间的能量差距会越来越小,总体来说,这将一直是一个不能忽视的不稳定化效应。(但对于硫而言这种大环体系的JTE效应是相对减小的,很可能是因为硫奇亿娱乐的σ-π轨道能量差异较大,且σ键能足够高,使大环畸变的π效应弱化;事实上除了[S3],四原子以上的硫分子的基态结构就已经是环系了)而且,尤其对偶数环来说,JTE畸变的结果往往是对称畸变效果,加大这种不稳定化效应。例如O4就会首先被对面拉长,随后直接崩裂形成稳定化的氧气。因此成环型的多氧分子一般不能稳定。

  因为氧气中是两中心三电子π键,臭氧中是三中心三电子π键,而一旦增加到4个氧,就会出现四中心3电子π键这种东西。

  我们知道π键的成键轨道等于原子数的一半,而成键轨道数没有填满就意味着体系能量降低得不够多,相比之下它更倾向于分解成氧气

  由氧元素组成的单质常见的有两种:氧气(O2)、臭氧(O3),属于氧元素的同素异形体,它们的组成不同,性质不同。从结构上看,氧气是直线型分子,氧和氧之间有两个共用电子对。而臭氧是V型分子,具有极性,属于极性分子,具有很强的氧化性。

  O4是意大利的一位科学家合成的一种新型的氧分子,氧化性极强,可以与黄金反应,该气体在振荡时会发生爆炸,产生氧气。它的氧化性比O2强的多,在大气中含量极少。

  意大利科学家使用普通氧分子与带正电的氧离子作用,制造出O4,O4的能量密度比普通氧分奇亿子高,是用普通氧分子和带正电的氧离子制造出含4个氧原子的氧分子。

  氧原子可以组成On,而且很容易找到这种物质,那就是固体的氧,不过这样的氧物质由于是连接起来了众多的氧原子构成的,已经不是气体了,而是固体,固体氧在低温下才能稳定存在,别以为固体的氧不结实,固体氧组成的大砖头砸一下脑袋照样让你的头上起大包。

  首先你要知道氧原子有六个电子,其中两个位于内层1S轨道,剩下的四个电子位于外层2S和2P轨道。所以为了稳定,氧原子倾向于与其他原子共享电子,以形成化学键,降低体系能量。

  氧气(O2)是2个氧原子共享两对电子而形成的分子。这种氧是比较稳定的,在自然界的占比也是最多的。

  臭氧(O3)是3个氧原子通过共享三对电子而形成的分子。结构呈等腰三角形,主要以臭氧层的形式存在,可以吸收太阳紫外线辐射、保护地球生物。

  至于为什么氧不能形成其他的On,这涉及到氧原奇亿娱乐注册子的电子排布和能量等因素,量子力学或许可以解释。奇亿

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