硫酸根中硫原子以sp3雜化軌道成鍵、離子中存在4個σ鍵,離子為四面體形。
硫酸根是一個硫原子和四個氧原子通過共價鍵連接形成的四面體結構,硫原子位于四面體的中心位置上,而四個氧原子則位于它的四個頂點,一組氧硫氧鍵的鍵角約為109度28分,而一組氧硫鍵的鍵長約為1點44。
因硫酸根得到兩個電子才形成穩定的結構,因此帶負電,且很容易與金屬離子或铵根結合,産生離子鍵而穩定下來。
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