为什么碳酸根离子中碳元素的化合价取+4价而不是+2价,根据初中化学核外电子层排布C为2；4.若用电子亚层来分析,1S层两个电子2S层两个电子2P层中的两个轨道分别有一个电子,合计是6个,那为

Question

为什么碳酸根离子中碳元素的化合价取+4价而不是+2价,根据初中化学核外电子层排布C为2；4.若用电子亚层来
分析,1S层两个电子 2S层两个电子 2P层中的两个轨道分别有一个电子,合计是6个,那为什么还会为正价.其次,若是共用原子对的情况,您可以帮我分析一下吗?（PS：不要告诉我碳酸根离子的化合价为-2价,也不要告诉我该离子碳元素就取+4价,我想知道来历即过程,

Answer 1

C采取sp2杂化方式,还剩下一个成单电子在垂直于杂化轨道的p轨道上.杂化轨道分别和3个O原子形成3个σ键,成单电子和3O的成单电子所在p轨道发生重叠形成离域π键.本来应该是4个电子处於4个原子之间的但是从其他地方来了2个外来电子,所以一共会有6个电子,形成4中心6电子离域大π键.有3个C-O单键则C的电子要偏离C,C先显了+3价.然後由於离域π键裏面的电子受到O的吸引偏离了C,C本身还剩下一个没有成σ键的电子也被那3个O吸引了,所以又再+1价,总共就是+4价.