硫酸是配合物吗?为什么?氧原子的2P轨道是怎么创造出空轨道的?
是配合物,硫的两对孤对电子配位到两个非羟基氧的空P轨道上,形成配位键,所以硫酸是配合物;氧原子稳定态三个P轨道都被占据,但化学反应中它吸收能量可使两个单电子进入同一轨道,腾出一个空轨道;另外,配位键是单键,硫酸结构式中有把S和非羟基氧间的键写成双键的,另一条键表示氧的成对电子配位到硫的3d轨道中形成的d-pπ键。
一。硫酸分子中有两个S→O配位键。结构式如下:
O
↑
H--O---S---O---H
↓
O
硫酸中,非羟基氧与中心原子硫的成键包含3个。
第一个是最主要的,强度最大,为硫向氧的配位键(因为双键需要有一个键是π键,而硫sp3杂化后,没有可用的p轨道与氧原子的p轨道肩并肩重叠了,所以这里是配位键),按照电子云形状来看属于σ键(头碰头)。为硫的sp3杂化轨道与氧的空的p轨道重叠(氧原子2p轨道发生重排),硫提供一对电子。
后两个键是一样的,为氧的2个含有孤电子对的2p轨道向硫原子的空的3d轨道配位,按照电子云形状来看属于π键(肩并肩),称为d-p反馈π键。这个键很弱,每个键的强度都不如σ键的一半。所以硫酸中它们之间的键的强度在单键和双键之间,更接近于双键。在画结构式时,可以用双键的符号表示,也可以只用一个配位键的符号表示,或者把3个配位键全部画出来(此种画法实际应用时较少,多见于讲解键型时使用,之后就都简写为配位键或双键了)。
二。硼酸是一元极弱酸,但是有些教科书及手册上提到硼酸为三元酸,三级电离常数。1930年F.L.Hahn等人的论文中,测得硼酸的pKa1为9.24,pka2为12.74,pka3为13.4。后来N.Ingri等人在上世纪60年代对这一问题做了深入研究,用电位法研究了硼酸的平衡,未证实水溶液中有平均电荷数小于-1的硼酸根离子存在,即溶液中没有HBO3 2-或BO3 3-等高价阴离子存在。我国学者宋立珠,周晓鸿等人通过理论计算也证明不应该有二级、三级电离。用实验方法未能证明硼酸有二级及三级离解平衡,只能认为硼酸为一元酸。有些教科书及手册用Ka1表示硼酸的离解常数是不妥的,因为它使人产生硼酸在水溶液中有多级离解的不正确概念,故建议改为Ka表示。
电离(实为水解)方程式:B(OH)3 + H2O =====【B(OH)4】- + H+
三。氢氧化铝是弱碱,会部分电离出氢氧根离子:Al(OH)3 ====Al3+ + 3OH-,但因电离程度弱,氢氧化铝只显极弱的碱性。
配位化合物一般指由过渡金属的原子或离子(价电子层的部分d轨道和s、p轨道是空轨道)与含有孤对电子的分子(如CO、NH3、H2O)或离子(如Cl-、CN-、NO2-等)通过配位键结合形成的化合物。
显然含有配位键的化合物就不一定是配位化合物,如硫酸及铵盐等化合物中尽管有配位键,但由于没有过渡金属的原子或离子,故它们也就不是配位化合物。
Ag+ + 2NH3 =(可逆) [Ag(NH3)2]+
而LZ你说的情况……我觉得可能出现在Tollens试剂制备中吧。过程不太一样。Tollens试剂的制备是这样的:
AgNO3 + NH3·H2O = AgOH↓ + NH4NO3
AgOH + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + OH-
NH4+ + OH- = NH3·H2O
实际上得到的混合溶液依旧是[Ag(NH3)2]+和NO3-为主,但是确实第二步的产物是[Ag(NH3)2]OH(最后一步反应通常忽略,因为没什么实际意义)。
注意,“银氨溶液”与“[Ag(NH3)2]OH溶液”是两个概念。“银氨溶液”就是Tollens试剂,其成分主要是[Ag(NH3)2]+、NO3-、NH3、NH3·H2O;而“[Ag(NH3)2]OH溶液”就是[Ag(NH3)2]OH的溶液,其成分主要是[Ag(NH3)2]+、OH-
那位朋友,你仔细想想,Ag(NH3)2OH可是强碱,如果银氨溶液是Ag(NH3)2OH,那么为什么OH-不会和先前的NH4+反应呢?