此條目需要补充更多来源 。(2020年5月18日 ) 请协助補充多方面可靠来源 以改善这篇条目，无法查证 的内容可能會因為异议提出 而移除。"三线态氧" — 网页、新闻、书籍、学术、图像 ），以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源（判定指引 ）。
三线态氧 , 3 2 ，指的是双原子氧（ O 2 {\displaystyle {\ce {O2}}} S = 1 电子基态 。它是最常见、最稳定的氧的同素异形体 。三线态氧分子包含两个不成对的电子，这使三线态氧成为稳定且经常遇到的不寻常的例子双自由基 [2] 分子轨道理论 ，三线态氧的电子构型 有两个电子，它们占据了两个等能量的π分子轨道 (MOs)(即简并的 MOs）。根据洪德规则 ，它们保持电子对 并且自旋平行，并占分子氧的顺磁性 。这些半填充的轨道具有反键轨道 特征，将分子的总键序从最大值3（例如，二氮）降低到2，这在这些反键轨道保持完全未被占用时发生。 三线态氧的分子符号是3 Σ− 。[3]
自旋
分子氧的价轨道（中）；在基态下，π*轨道中的电子的自旋平行。
简并轨道中两个电子的s = 1 ⁄2 自旋 ，总共产生2 × 2 = 4个独立的自旋态。交换相互作用将其分为单重态 （总自旋S = 0）和一组3个简并三线态 (S = 1）。与洪德规则 一致，三线态在能量上更有利，并且对应于分子的基态，总电子自旋为S = 1。激发到S = 0 会产生更多反应性亚稳态 单重态氧 [4] [5]
路易斯结构 因为处于基态的分子具有非零的自旋磁矩 ，所以氧 为顺磁性 ； 即，它可以被吸引到磁铁 的两极。因此，具有全部成对的电子的路易斯结构 O=O 不能精确地表示分子氧中键的性质。但是，•O–O• 的替代结构也不够用，因为它暗示了单键的特性，而实验确定的为 121 pm 的键长 [6] 过氧化氢 (HO–OH) 中147.5 pm的单键短得多。[7] 分子轨道理论 来正确解释同时观察到的顺磁性和短键长。在分子轨道理论的框架下，三线态双氧中的氧-氧键更好地描述为一个完整的σ键加上两个π半键，每个半键均由两中心三电子（2c-3e）键 1 / 2 S = 1）。在三线态双氧的情况下，每个2c-3e键由πu 键合轨道中的两个电子和πg 反键合轨道中的一个电子组成，以提供1 / 2
必须修改构造路易斯结构的常规规则，以适应包含2c-3e键的三线态双氧或一氧化氮之类的分子。 在这方面尚无共识； 鲍林 建议使用三个紧密间隔的共线点来表示三电子键（参见插图）。[8]
液态观察 观察双氧顺磁性的常用实验方法是将其冷却至液相。 当倒在彼此靠近的强磁体的磁极之间时，液态氧可以悬浮。 或者，磁铁可以在倒入液氧时拉动液氧流。 分子轨道理论为这些观察提供了解释。
反应 不寻常的电子结构阻止了分子氧直接与许多其他处于单重态 的分子直接反应。 但是，三线态氧将很容易与处于双重态的分子反应形成新的自由基。
在三线态氧与闭壳 过渡态 。 所需的额外能量足以防止在环境温度下与反应性最强的底物（例如活性炭）以外的所有底物直接反应。 白磷 。 在较高温度下或在合适的催化剂存在下，反应更容易进行。 例如，大多数易燃物质的特征是自燃温度 ，在这种温度下，它们将在空气中燃烧而没有外部火焰或火花。
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扩展阅读 國際純化學和應用化學聯合會 ，化學術語概略 doi :10.1351/goldbook.S05695
外部链接
三线态氧, 此條目需要补充更多来源, 2020年5月18日, 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目, 无法查证的内容可能會因為异议提出而移除, 致使用者, 请搜索一下条目的标题, 来源搜索, 网页, 新闻, 书籍, 学术, 图像, 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源, 判定指引, 指的是双原子氧, displaystyle, 的s, 电子基态, 它是最常见, 最稳定的氧的同素异形体, 分子包含两个不成对的电子, 这使成为稳定且经常遇到的不寻常的例子双自由基, 英语, diradical, 根据分子轨道理论,. 此條目需要补充更多来源 2020年5月18日 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目 无法查证的内容可能會因為异议提出而移除 致使用者 请搜索一下条目的标题 来源搜索 三线态氧 网页 新闻 书籍 学术 图像 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源 判定指引 三线态氧 3O2 指的是双原子氧 O 2 displaystyle ce O2 的S 1 电子基态 它是最常见 最稳定的氧的同素异形体 三线态氧分子包含两个不成对的电子 这使三线态氧成为稳定且经常遇到的不寻常的例子双自由基 英语 Diradical 2 根据分子轨道理论 三线态氧的电子构型有两个电子 它们占据了两个等能量的p分子轨道 MOs 即简并的MOs 根据洪德规则 它们保持电子对并且自旋平行 并占分子氧的顺磁性 这些半填充的轨道具有反键轨道特征 将分子的总键序从最大值3 例如 二氮 降低到2 这在这些反键轨道保持完全未被占用时发生 三线态氧的分子符号是3S g 3 三线态氧系统名Dioxidanediyl 1 substitutive dioxygen 2 triplet 1 additive 识别CAS号 7782 44 7 PubChem 977ChemSpider 952SMILES O O Gmelin 492UN编号 1072EINECS 231 956 9ChEBI 27140RTECS RS2060000KEGG D00003MeSH Oxygen性质化学式 O2摩尔质量 32 g mol 1外观 Colorless gas熔点 218 C 55 K 沸点 183 C 90 K 结构分子构型 Linear偶极矩 0 D热力学DfHm 298K 0 kJ mol 1S 298K 205 152 J K 1 mol 1药理学ATC代码危险性GHS危险性符号GHS提示词 DangerH 术语 H270P 术语 P220 P244 P370 376 P403NFPA 704 0 0 1 若非注明 所有数据均出自一般条件 25 100 kPa 下 目录 1 自旋 1 1 路易斯结构 2 液态观察 3 反应 4 参考文献 5 扩展阅读 6 外部链接自旋 编辑 分子氧的价轨道 中 在基态下 p 轨道中的电子的自旋平行 简并轨道中两个电子的s 1 2 自旋 总共产生2 2 4个独立的自旋态 交换相互作用将其分为单重态 总自旋S 0 和一组3个简并三线态 S 1 与洪德规则一致 三线态在能量上更有利 并且对应于分子的基态 总电子自旋为S 1 激发到S 0 会产生更多反应性亚稳态单重态氧 英语 Singlet oxygen 4 5 路易斯结构 编辑 鲍林的路易斯结构的三线态双氧 因为处于基态的分子具有非零的自旋磁矩 所以氧为顺磁性 即 它可以被吸引到磁铁的两极 因此 具有全部成对的电子的路易斯结构 O O 不能精确地表示分子氧中键的性质 但是 O O 的替代结构也不够用 因为它暗示了单键的特性 而实验确定的为 121 pm的键长 6 比过氧化氢 HO OH 中147 5 pm的单键短得多 7 这表明三线态氧具有更高的键序 必须使用分子轨道理论来正确解释同时观察到的顺磁性和短键长 在分子轨道理论的框架下 三线态双氧中的氧 氧键更好地描述为一个完整的s键加上两个p半键 每个半键均由两中心三电子 2c 3e 键 英语 Covalent bond One and three electron bonds 构成 给出两个净键合顺序 1 2 1 2 同时还要考虑自旋状态 S 1 在三线态双氧的情况下 每个2c 3e键由pu键合轨道中的两个电子和pg反键合轨道中的一个电子组成 以提供1 2 的净键阶贡献 必须修改构造路易斯结构的常规规则 以适应包含2c 3e键的三线态双氧或一氧化氮之类的分子 在这方面尚无共识 鲍林建议使用三个紧密间隔的共线点来表示三电子键 参见插图 8 液态观察 编辑观察双氧顺磁性的常用实验方法是将其冷却至液相 当倒在彼此靠近的强磁体的磁极之间时 液态氧可以悬浮 或者 磁铁可以在倒入液氧时拉动液氧流 分子轨道理论为这些观察提供了解释 反应 编辑不寻常的电子结构阻止了分子氧直接与许多其他处于单重态的分子直接反应 但是 三线态氧将很容易与处于双重态的分子反应形成新的自由基 在三线态氧与闭壳 英语 closed shell 单重态分子 的反应中 自旋量子数的守恒将需要三线态过渡态 所需的额外能量足以防止在环境温度下与反应性最强的底物 例如活性炭 以外的所有底物直接反应 白磷 在较高温度下或在合适的催化剂存在下 反应更容易进行 例如 大多数易燃物质的特征是自燃温度 在这种温度下 它们将在空气中燃烧而没有外部火焰或火花 参考文献 编辑 1 0 1 1 Triplet Dioxygen CHEBI 27140 Chemical Entities of Biological Interest ChEBI UK European Bioinformatics Institute 2020 05 18 原始内容存档于2018 07 26 Borden Weston Thatcher Hoffmann Roald Stuyver Thijs Chen Bo Dioxygen What Makes This Triplet Diradical Kinetically Persistent Journal of the American Chemical Society 2017 139 26 9010 9018 PMID 28613073 doi 10 1021 jacs 7b04232 Atkins Peter De Paula Julio Friedman Ronald 2009 Quanta Matter and Change A Molecular Approach to Physical Chemistry pp 341 342 Oxford Oxford University Press ISBN 0199206066 see 1 accessed 11 August 2015 Wulfsberg Gary Inorganic Chemistry Sausalito CA University Science Press 2000 879 ISBN 9781891389016 Massachusetts Institute of Technology States of Oxygen PDF Principles of Inorganic Chemistry I 2014 原始内容存档 PDF 于2019 08 19 Housecroft Catherine E Sharpe Alan G Inorganic Chemistry 2nd Pearson Prentice Hall 2005 438 ISBN 978 0130 39913 7 Housecroft and Sharpe p 443 Maksic Z B Orville Thomas W J Pauling s Legacy Modern Modelling of the Chemical Bond Amsterdam Elsevier 1999 455 ISBN 978 0444825087 扩展阅读 编辑國際純化學和應用化學聯合會 化學術語概略 第二版 金皮書 1997 在線校正版 2006 singlet molecular oxygen singlet molecular dioxygen doi 10 1351 goldbook S05695外部链接 编辑http meta synthesis com webbook 16 diradical diradical html 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 三线态氧 amp oldid 66485823, 维基百科，wiki ，书籍，书籍，图书馆，
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