高氯酸根的空间构型

Question

如题所述

Answer 1

高氯酸根的空间构型如下：

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。

高氯酸根介绍：

高氯酸（HClO4）在水溶液中完全电离得到高氯酸根（ClO4-），其中氯元素的价态为+7，是氯的最高价态。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。