高氯酸根 :正四面体结构的化学品

更新时间:2024-09-21 00:12

在高氯酸根(ClO4-)中,氯元素呈现+7价,是氯的最高价态。按照化学价的意义,氯原子对电子有很强的吸引能力,即很容易得电子,因此具有氧化性。高氯酸根是一种新兴污染物,在水溶液溶解度高、易迁移。

基本介绍

高氯酸根 ClO4-

在高氯酸根中,氯元素呈现+7价,按照化学价的意义,氯原子对电子有很强的吸引能力,即很容易得电子,因此具有氧化性。

HClO 次氯酸

HClO2 亚氯酸

HCl臭氧 氯酸

HClO4 高氯酸 六大无机化合物强酸之一

在氯的含氧酸根中氧化性最弱

结构

中心Cl发生sp3杂化,形成4个sp3杂化轨道,7个电子,其中3对填充在3个杂化轨道上(记为杂化轨道A),最后1个杂化轨道只有一个电子(记为杂化轨道B)。4个O中,一个连接了H原子,这个O还剩1个2p轨道,这个轨道与Cl的杂化轨道B重叠,形成一个共价单键。剩下的3个O,发生电子重排,6个电子挪到3个轨道上,空出1个2p轨道,然后与Cl的杂化轨道A形成3个配位键。

也就是说,HClO4分子结构如下,箭头表示配位键。

除此以外,还有氧原子的孤对电子与氯原子的空d轨道形成的d-pπ键。

常见疑惑

高氯酸根比次氯酸根的氧化性弱

按照一般规律,同种元素,处于高价态的氧化性高于处于低价态的。

次氯酸具有强氧化性,是因为①+1价的氯元素本身氧化性很强;②次氯酸易分解,新产生的氧气(氧自由基)具有超强氧化性。

但是高氯酸根是标准的正四面体结构,正四面体结构是一个较为稳定的结构,本身不易分解,难以得到氧自由基。而且Cl处于正四面体的中心,被四个O包围,不易反应,难以体现出氧化性。

所以高氯酸根比次氯酸根的氧化性弱。

参考资料

高氯酸根.gwfw.sdlib.com.2024-02-21

为什么HClO的氧化性比HClO4强?.爱问知识人.2016-02-13

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