No.2ベストアンサー
- 回答日時:
>>SやOにp軌道やd軌道、混成軌道を描くと、互いにどのように結合を描けるのでしょうか?
Sですが、d軌道を考える方法と考えない方法と二つあります。考えない方法の方が簡単で、特に矛盾はないようです(今まで聞いたことがない)。
その場合Sは3sと3pから四つのsp3を作り、ベンゼン環とは単結合しています。
三つの酸素のうち一つは単結合(その酸素上に陰イオンが乗る)あと二つの酸素とは配位結合(Sの電子対が酸素に配位する)と考えます。
もちろん三つの酸素は等価なので「極限構造」が三つあり、負電荷は三つの酸素上に分散されることになります。この対称性の高さのためスルフォン酸は強酸となります。
硫酸イオン(SO4(2-))では完全な正四面体構造になりこの極めて高い対称性が高い酸強度の一つの原因です。過塩素酸(HClO4)も同じ対称性のため強い酸となります。
No.3
- 回答日時:
No.2の方のアドバイスへの補足です。
確かにS原子上のd軌道を混成軌道に加えるやり方もあって、これによってSの価電子が8個を超えてしまう矛盾を説明することもあります。
しかしこういった手法は数十年前までのやり方で、現在では理論計算の結果から、典型元素ではd軌道を混成に加えるのはエネルギー的に非常に不利で、考える必要は無いことが分かっています。
ですので、No.2の方のおっしゃるとおり、sとp軌道で考えて問題は無いですし、そちらの方が正しい説明です。
今でも無機化学の教科書だと堂々とd軌道混成で説明されてるのを良く見ますが、間違いです。
典型元素化学の教科書にはちゃんとした説明が載ってます。
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