浓硫酸的强氧化性：原因及稀硫酸的差异

浓硫酸与金属、非金属、还原性物质反应，还原产物一般都是SO 2。显然，得电子的是浓硫酸中+6价的硫元素，浓硫酸具有强氧化性的原因是浓硫酸中+6价硫元素易得电子；稀硫酸只能与活泼金属等还原性较强的物质反应，还原产物往往是H 2，即得电子的是H+。稀硫酸中+6价硫元素没有表现出氧化性，这是什么原因呢？

* * *

在浓硫酸中，+6价的硫元素绝大多数是以H 2SO4分子形式存在的，而H 2SO4分子的空间结构是不规则的四面体结构：

图28　硫酸分子空间结构示意图

可见，在H 2SO4分子中O—S—O键的键角与硫原子的4个sp3杂化轨道的空间伸展方向（夹角为109°28′）不一致，化学键之间存在较强的“键角张力”，内能较大，且4个S—O键的键长不等，使位于中间+6价的硫原子周围空间相对来说有一定的空隙，易受到具有还原性微粒的攻击，而夺得电子，从而表现出氧化性。(www.xing528.com)

在稀H 2SO4中，+6价的硫原子是以自由移动的形式存在是正四面体结构：

图29　正四面体结构示意图

所有的S—O键都是沿着硫原子的4个sp3杂化轨道在空间的伸展方向成键，不存在化学键之间的“键角张力”，4个S—O键的键长、键能完全相同，4个氧原子均匀地、等距离地分布在硫原子周围，使位于中间+6价的硫原子难以受其他原子或原子团攻击，也就没有得电子的可能性，即稀H 2SO 4中+6价的硫元素没有氧化性。

物质的组成、结构决定物质的性质。如果某物质具有稳定的空间构型，就有稳定的性质。那么怎样的空间构型才属于稳定的呢？价键理论认为，只要化学键的键角方向与其成键原子的价电子云在空间的伸展方向一致时，成键原子间的作用力最大，而成键电子与成键电子之间的排斥力（即通常所说的“键角张力”）最小，非成键原子或原子团之间的空间距离最大，达到最大程度的舒展，使非成键原子或原子团之间的空间位阻最小，这种结构的内能最小，稳定性最大。