二氧化硫（SO₂）是一种无色、有刺激性气味的气体，它在工业和日常生活中有许多重要的应用。了解二氧化硫的电子式及其分子结构和键结性质对于理解其化学行为至关重要。

电子式

二氧化硫的电子式为：

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O=S-O

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其中，硫原子位于中心，两个氧原子分别与硫原子通过双键连接。

分子结构

二氧化硫的分子结构为弯曲形，O-S-O键角约为119°。这种弯曲的形状是由价层电子对互斥（VSEPR）理论解释的，该理论指出，电子对会排斥彼此，并尽可能远离对方。在二氧化硫中，硫原子的四个价电子对（两个成键对和两个孤对）相互排斥，导致分子弯曲。

键结性质

S=O键的类型为极性共价键。这是因为氧原子比硫原子具有更高的电负性，这意味着氧原子吸引电子对的程度更大。这种不均匀的电子分布导致键两端的电荷分离，使得S端带正电荷，O端带负电荷。

S-O键的键长约为1.43埃，这表明键的强度适中。S=O键的键能约为520千焦/摩尔，高于S-O键的键能（360千焦/摩尔），这进一步说明了S=O键的强度更大。

杂化轨道

为了形成弯曲形的分子结构，硫原子在键结过程中杂化了其3s和3p轨道，生成了两个sp²杂化轨道。这两个sp²杂化轨道与两个氧原子的2p轨道重叠，形成两个σ键（S=O键）。

分子轨道理论

分子轨道理论可以用来描述二氧化硫的电子分布和键结性质。根据分子轨道理论，分子中的电子占据一系列分子轨道，这些分子轨道是由原子轨道线性组合形成的。

在二氧化硫中，价层电子轨道相互作用，形成四个分子轨道：

一个σ键分子轨道（σ）：这是由两个氧原子的2p轨道与硫原子的sp²杂化轨道重叠形成的。

两个π键分子轨道（π和π）：这些是由硫原子的3p轨道与氧原子的2p轨道重叠形成的。

一个孤对分子轨道（n）：这是由硫原子的一个sp²杂化轨道占据的。

光谱性质

二氧化硫的吸收光谱和发射光谱都与分子的电子结构密切相关。

紫外吸收光谱：二氧化硫在紫外区有两个主要的吸收带，对应于π→π和n→π跃迁。

红外吸收光谱：二氧化硫在红外区有一个主要的吸收带，对应于S=O键的伸缩振动。

二氧化硫的电子式为O=S-O，分子结构为弯曲形，键结性质为极性共价键。硫原子在键结过程中杂化了3s和3p轨道，生成了两个sp²杂化轨道，与氧原子的2p轨道重叠形成两个σ键。分子轨道理论可以用来描述二氧化硫的电子分布和键结性质。二氧化硫的光谱性质与分子的电子结构密切相关。了解二氧化硫的电子式及其分子结构和键结性质对于理解其化学行为至关重要。