Строение атома кислорода и его химические свойства определяются положением элемента в Периодической системе (8-й номер, 2-й период, VI группа, главная подгруппа). Графическая схема строения атома кислорода Атом кислорода имеет 8 электронов, которые распределены по двум энергетическим уровням. Электронная конфигурация: Распределение по квантовым ячейкам (валентный уровень): text
2p [][ ][ ] 2s [] Use code with caution.На внешнем (втором) уровне у кислорода находятся 6 электронов: 2 пары и 2 неспаренных электрона. Валентные возможности кислорода Валентность элемента определяется количеством химических связей, которые он может образовать. Для кислорода характерны следующие состояния:- Валентность II: Это основное состояние кислорода. Он образует две связи за счет двух неспаренных электронов на -подуровне (например, в молекулах , ). Валентность III: Возможна в механизме донорно-акцепторного взаимодействия. Кислород выступает донором электронной пары (например, в ионе гидроксония или в молекуле угарного газа ).
О возможности возбужденного состояния и валентности VI Кислород не может перейти в возбужденное состояние с увеличением числа неспаренных электронов и не может проявлять валентность VI. Причины:
- Отсутствие d-подуровня: Кислород находится во втором периоде. На втором энергетическом уровне существуют только - и -орбитали. Свободных орбиталей (таких как , которых не существует в природе) для «распаривания» электронов с и подуровней нет. Энергетический барьер: Ближайший свободный подуровень — это , однако разность энергий между и слишком велика, чтобы электроны могли перейти туда при обычных химических реакциях.
В отличие от своих аналогов по группе (например, серы ), кислород ограничен своей электронной структурой и не может расширить валентную оболочку. Поэтому максимальная валентность кислорода ограничена III (в редких случаях), а наиболее типичная — II. Я могу составить аналогичное сравнение строения атома кислорода и серы, чтобы наглядно показать, почему сера может быть шестивалентной, а кислород — нет. Хотите, чтобы я это сделал?