Строение кислорода и его химические связи

Кислород – элемент VI А группы 2-го периода Периодической системы элементов ; атомый номер 8; атомная масса 16; электроотрицательность 3,5. Электронная конфигурация в основном состоянии 1s22s22p4:

В различных соединениях кислород может находиться в состояниях sp3 и sp2-гибридизации.

За счет двух одноэлектронных АО кислород способен к образованию двух ковалентных связей с другими атомами по обменному механизму. В этом случае кислород проявляет валентность 2 и имеет две неподеленные электронные пары. Такой атом кислорода может выступать донором пары электронов, образуя третью связь по донорно-акцепторному механизму. При этом кислород приобретает валентность 3 и заряд +1 (например, в ионе гидроксония H3O+ или алкилгидроксония RH2O+).

Такое взаимодействие кислородсодержащих соединений играет важную роль при проведении реакций в присутствии сильных минеральных кислот в

качестве катализаторов (кислотный катализ). Положительно заряженный атом кислорода может участвовать в образовании ионной связи. Соединения, содержащие атом кислорода в sp3-гибридизованном состоянии:

sp2-Гибридизованный атом кислорода присутствует в соединениях с карбонильной группой >С=О:

Кроме того, кислород в sp2-состоянии может быть и в группах ОН или ОR, если они связаны с sp2-атомом углерода, например, в феноле.

Химические связи кислорода с углегодом и водородом

Электроотрицательности кислорода, водорода, углерода, соответственно, равны 3.5, 2.1 и 2.5. Поэтому связи кислорода с Н или С являются ковалентными полярными. В этих связях электронная плотность смещена к более электроотрицательному атому кислорода, создавая на нем частичный отрицательный заряд, а на углероде или водороде - частичный положительный.