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sulfate ion =========================== ・ 硫酸 ： [りゅうさん] 【名詞】 1. sulfuric acid 2. sulphuric acid ・ 酸 ： [さん] 【名詞】 1. acid
硫酸塩（りゅうさんえん、）とは、硫酸イオン（りゅうさんイオン sulfate; SO42-）を含む無機化合物の総称である。 ==構造および結合== 硫酸陰イオンは中心の硫黄原子とそれを正四面体配置で囲む4つの等価な酸素原子からなる。この対称性はメタンの対称性と同一である。硫黄原子の酸化状態は+6であるのに対して、4つの酸素原子はそれぞれ−2の酸化状態にある。硫酸イオンは2価の負電荷を有しており、硫酸水素イオンHSO4−の共役塩基である。硫酸水素イオンは硫酸H2SO4の共役塩基である。硫酸ジメチルといった有機硫酸エステルは共有結合性化合物であり、硫酸のエステルである。 S-O結合長は149 pmであり、S-O単結合から予測されるよりも短い。例えば、硫酸におけるS-OHの結合長は157 pmである。硫酸イオンの四面体形構造はVSEPR理論から予測される。 現代的な用語による硫酸イオン中の結合の初の描写はギルバート・ルイスによる1916年の革新的な論文でなされた。この論文でルイスは結合をそれぞれの原子を囲む電子オクテットの観点から説明した。すなわち、二重結合はなく硫酸イオンの形式電荷 (formal charge, FC) は+2である〔"The Atom and the Molecule" by Gilbert N. Lewis ''Journal of the American Chemical Society'' Volume 38, 1916, pages 762–785. See page 778〕。 後に、ライナス・ポーリングは最も重要な共鳴標準構造がd軌道が関与する2つのπ結合を持つことを提唱するために原子価結合理論を用いた。ポーリングの論拠は、自身の電気的中性の原理に従って硫黄の電荷が減少するというものであった〔"The modern theory of valency" Linus Pauling ''J. Chem. Soc.'', 1948, 1461–1467, 〕。S-O結合の短さ (149 pm) を説明するためには二重結合が使われた。ポーリングによるd軌道の使用は、S-O結合の短縮の原因となるπ結合と結合の極性（静電引力）の相対的重要性について論争を引き起こした。結果としては、d軌道は役割を果たしているものの、ポーリングが考えていたほど重要ではないという幅広い合意が得られた〔C. A. Coulson, ''Nature'', 221, 1106 (1969), 〕〔K. A. R. Mitchell, ''Chem. Rev.'', 69, 157 (1969)〕。 ポーリングの構造における二重結合は、硫黄上の3d軌道と酸素上の2p軌道から形成される分子軌道の存在を暗示している。pπ-dπ結合を含む広く受け入れられた描写は当初、D.W.J. Cruickshankによって提唱された。このモデルでは、酸素上の占有されたp軌道が空の硫黄d軌道（主に''d''''z''2および''d''''x''2-''y''2）と重なり合う〔。しかしながら、この描写では、S-O結合にある程度のπ性があるにもかかわらず、結合は顕著なイオン性を有する。硫酸については、（自然結合軌道を用いた）計算解析によって硫黄上の明らかな正電荷（理論上+2.45）と低い3d占有率が確認されている。したがって、2つの二重結合を持つモデルよりも4つの単結合を持つ描写が最適なルイス構造である〔Thorsten Stefan and Rudolf Janoschek: 2SO3, H2SO4, and H3PO4, respectively?". ">"How relevant are S=O and P=O Double Bonds for the Description of the Acid Molecules H2SO3, H2SO4, and H3PO4, respectively?". ''Journal of Molecular Modeling'', Volume 6, Number 2 / February 2000, p. 282–288. 〕。このモデルでは、構造はオクテット則に従い、電荷分布は原子の電気陰性度とよく一致する。しかしながら、酸素を有する硫酸イオンやその他の典型元素化合物についてのポーリングの二重結合を含む結合描写は、今でも多くの教科書において結合を説明する一般的な方法である〔Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1966). ''Advanced Inorganic Chemistry'' (2d Edn.). New York: Wiley.〕。 この明らかな矛盾は、共有二重結合は実際には、酸素原子の方に90%を超える程に強く分極している結合を表わしている、と理解すれば取り除くことができる。一方、イオン結合を有する構造においては、電荷は酸素上の非共有電子対として局在している〔。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「硫酸塩」の詳細全文を読む 英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Sulfate 」があります。 スポンサード リンク
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