硫酸について。 無機化学の授業で、画像右のようにsp3混成を形成すると説明されたのですが理解できませ

硫酸について。
無機化学の授業で、画像右のようにsp3混成を形成すると説明されたのですが理解できません。
画像左のようなsp3混成を形成し、2つのS-OHの共有結合と2つのS→Oの配位結合になると考えたのですが、それでは×ですか？
なぜ4つの電子が入った後、逆向きに入っていかずにd軌道に入っていくのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： konjii 回答日時： 2020/01/13 09:22

2つのS-OHの共有結合と2つのS→Oの配位結合になると考えた場合、硫黄は4価になります。

実際は2つのS-OHの共有結合と2つのS＝Oの共有結合になるので硫黄は6価です。
これを説明するためです。
３ｓ、３ｐ、３ｄ軌道は主量子数は３で、酸素と結合する前は３ｓ、３ｐ、３ｄのエネルギー順位は同じ（縮退していると言う）です。
酸素が近ずくと３つの軌道の縮退は解かれて、３ｓと３ｐでｓｐ³軌道と３ｄが出来て、酸素の２ｐ軌道
でσ結合が４つ出来ます。更に、酸素の２ｐ軌道は水素とσ結合が２つ出来ます。のこった、３ｄ軌道２つと酸素の２ｐ軌道２つでπ結合
して結合は完成します。
とまあ、実際の結合に合うように考えるのが分子軌道法です。