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为什么硫的周围可以有六个共价键? 第1页

  

user avatar   xiao-xuan-zhong-86 网友的相关建议: 
      

谢邀,赞同 @周振兴 老师的说法,简单解释一下。

超价hypervalency 问题之前吐槽过:

如何判断物质是否具有d-p π键?是否可以认为只要含有端氧并且进行sp3杂化的就是d-p π键呢?

对于硫这种主族元素,p轨道和d轨道之间的能量差距很大,题主图中多出来的双键(即所谓的d-p π键)贡献很小。(之前有人说我另一个回答里讲高锰酸根的sd⁴ 杂化,这是在自己打自己脸……他居然不知道什么是主族元素。)

也就是说下图中的16.4是目前通行的画法,比较简洁,但是16.3才更接近实际情况。

两种常见的超价模型:d-p π键和sp³dⁿ杂化上面这图都有了,两种情况都可以认为硫能形成6根键(16.2、16.4、16.5)也可以认为硫形成4根键(16.1、16.3).现在国外教材很多认为六根键仅仅是为了好看的历史遗留画法,更接近实际的是符合八隅律的画法。

但看其它答主的回答就知道,看到多的轨道就按配合物的理论把d 轨道纳进来是很“自然”的想法,这个知识点也因为教材相互抄和考纲不更新等问题,国内大学教材一时半会大概率不会改。影响很是深远,比如2021年的山东化学高考就把这破玩意拖出来恶心高中生了。

既然这样,那认为有六根共价键也没什么问题,起码很多命题人对此理论是坚信不疑的。上面这题只能写价层电子对数为5,第二空选D,sp³d。命题者说不定还觉得自己是在循循善诱,启发同学按着高中化学的逻辑深入思考呢。

我也不全同意周教练的说法,八隅律也不是神圣不可侵犯的,思维不应该被限死,可以利用已有计算结果自己定一个“电子数”的定义,再去试一试自己的框架能否比八隅律更普适。相关的讨论可以参考下面这篇2015年的Chemical Science,不过上面那些因为用超价的“画法”更方便就挑战八隅律的理论有点儿戏。

A quantitative definition of hypervalency - Chemical Science (RSC Publishing) DOI:10.1039/C5SC02076J(免费获取的)

批评上面那种超价理论的资料很多。就比如上面这篇Chemical Science,作者骂得比我凶多了,直接用了“Most notoriously”。

对此还有教材直接写“Unfortunately”、“simply wrong”的。(这本书第一版1985年,第二版2003年)

有人说国内高中教材内容主要是100-200年前的,研究生也就看看20年前的内容,这个挑战“主流超价理论”的观点太新了,有点“故作新颖观点,故发雄奇之论,将立论建于不靠谱的理论计算和主观臆想之上,而罔顾历史传统”……

下面截图来自1998年出版的《有机硫化学》,所谓的S=O 双键π键较弱,可以看成硫原子上带正电荷,氧原子上带负电荷,这个观点专论书籍里很早就有人提出来了,并不是什么新鲜事。而且主族元素原子d-p π键和sp³dⁿ杂化这种超价模型才是对路易斯和鲍林经典理论的叛离。

题主能见到这种画法还真就是“教学的惯性”,大学考试大纲在那里摆着。

总之,高中阶段坚持八隅律没问题。遇到出题人想“循循善诱”“灌输知识”,那按他们的提示写就是了。




  

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