硫酸根的化合价
硫酸根,也可称为硫酸根离子,是一种无机离子,化学式为SO₄²⁻。硫酸根是中学化学考试中的常见考点,不仅会涉及到他的化合价,还会涉及到他的各种性质的应用,希望同学们能够认真学习和掌握。
硫酸根的化合价
硫酸根的化合价为-2价。
硫酸根的化合价如何计算
硫的化合价可以是-2或+4或+6,在SO4这里呢,S的化合价是+6。O的化合价是-2,所以硫酸根原子团化合价=+6+(-8)=-2。
硫酸根的理化性质介绍
【离子结构】硫酸根是一个硫原子和四个氧原子通过共价键连接形成的四面体结构,硫原子以sp3杂化轨道成键,硫原子位于四面体的中心位置上,而四个氧原子则位于它的四个顶点,一组S-O-S键的键角为109°28',S-O键的键长为1.49pm。因硫酸根得到两个电子才形成稳定的结构,因此带负电,且很容易与金属离子或铵根结合,产生离子键而稳定下来。
硫酸根离子的结构说法不一。根据高等教育出版社出版的《无机化学》(第四版)下册p503-505,“SO₄²⁻离子呈正四面体结构,其中S-O键键长为149pm,有很大程度的双键性质。4个氧原子与硫原子之间的键完全一样。”
硫酸根遇高温会分解为二氧化硫和氧。因此煤在燃烧前都要经过总硫含量测定,以减少有害气体的排放。
一般硫酸盐都易溶于水。硫酸银略溶,碱土金属(除Be、Mg外)和铅的硫酸盐微溶。可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶体常常带有结晶水如CuSO₄·5H₂O、FeSO₄·7H₂O等。除碱金属和碱土金属外,其他硫酸盐都有不同程度的水解作用。
原子团的化合价
硫酸根:SO4-2
碳酸根:CO3-2
硝酸根NO3-1
氢氧根OH-1
铵根NH4+1
磷酸根PO4-3
氯酸根ClO3-1(Cl+5价)
拓展内容:硫酸根的危害
(1)对人体的危害
在大量摄入硫酸盐后出现的最主要生理反应是腹泻、脱水和胃肠道紊乱。人们常把硫酸镁含量过600mg/L的水用作导泄剂。当水中硫酸钙和硫酸镁的质量浓度分别达到1000mg/L和850mg/L时,有一半的人认为水的味道令人讨厌,不能接受。
(2)对环境的危害
环境中有许多金属离子可以与硫酸根结合成稳定的硫酸盐,大气中硫酸盐形成的二氧化硫气体对材料有腐蚀破坏作用,危害动植物健康,而且可以起到催化作用,随着降水到达地面以后破坏土壤结构,降低土壤肥力,对输水系统造成腐蚀。
(3)对混凝土的腐蚀
水中的硫酸根含量超过了一定的值,将会对混凝土发生结晶类腐蚀,即硫酸根与混凝土中的氢氧化钙反应,生成二水石膏晶体,这种石膏再与水化铝酸钙发生化学反应,生成水化硫铝酸钙,这是一种铝和钙的复合硫酸盐,习惯上称之为水泥杆菌。由于水泥杆菌结合了许多的结晶水,因而使其体积比化合前增大很多,约为原体积的两倍多,于是在混凝土中产生很大的内应力,使混凝土的结构遭到破坏。准确测定地下水中的硫酸根含量,以便采取相应措施避免或降低硫酸根对混凝土的侵蚀。