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氧的分子軌道電子排布式是
,在
π軌道中有不成對的單電子,所以O
2分子是所有雙原子氣體分子中唯 一的一種具有偶數(shù)電子同時又顯示
順磁性的物質。
兩個氧原子進行sp軌道
雜化,一個單電子填充進sp雜化軌道,成
σ鍵,另一個單電子填充進p軌道,成
π鍵。氧氣是奇電子分子,具有
順磁性。
單線態(tài)氧和三線態(tài)氧
普通氧氣含有兩個未配對的電子,等同于一個雙游離基。兩個未配對電子的自旋狀態(tài)相同,
自旋數(shù)之和
S=1,2
S+1=3,因而
基態(tài)的
氧分子自旋多重性為3,稱為三線態(tài)氧。
在受激發(fā)下,氧氣分子的兩個未配對電子發(fā)生配對,自旋數(shù)的代數(shù)和S=0,2S+1=1,稱為單線態(tài)氧。
空氣中的氧氣絕大多數(shù)為三線態(tài)氧。紫外線的照射及一些
有機分子對氧氣的能量傳遞是形成
單線態(tài)氧的主要原因。單線態(tài)氧的氧化能力高于三線態(tài)氧。

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