氧4

氧4
識別
CAS號	12596-83-7
性質
化學式	O4
摩爾質量	64 g·mol−1
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

氧4分子（O₄），也被稱作四聚氧。1924年，吉爾伯特·牛頓·路易斯首先預測了它的存在，以解釋液氧不符合居里定律（順磁性物質的磁化率與熱力學溫度成反比）的原因。^[1]現在看來路易斯的預測並不準確，但不是完全錯誤：計算機模擬表明，雖然液氧中沒有穩定的O₄分子，O₂分子確實傾向於形成反平行自旋的雙聚體O₄。^[2]1999年，科學家認為固態氧的ε相（壓強大於10GPa下存在）中氧的存在形式為O₄。^[3]然而2006年時，X射線晶體學表明這種被稱作ε氧或紅氧的穩定相實際上是O
8。^[4] 然而，氧4作為一種存在時間很短的化學物質已經能用質譜法檢測到。^[5]

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理論計算表明可能以亞穩態存在的O₄分子有兩種不同的結構：一種是變形的正方形（類似於環丁烷的穩定構象），^[6]另一種的形狀像風車，三個氧原子排列在中心氧原子周圍，形成平面正三角形的構型（類似於三氟化硼）。^[7]^[8]過去科學家指出風車形的O₄分子可以看作一系列常見離子和分子的等電子體：BO₃^3-、CO₃^2-、NO₃^-，^[9]甚至包括類似的SO₃分子。這些看法是上述理論計算的基礎。

理論上亞穩態O₄的結構

D_2d結構	D_3h結構

2001年，意大利羅馬大學的一支團隊進行了中和-再電離質譜實驗，以研究自由O₄分子的結構。^[5]他們的實驗結構與上述推測的分子結構不符，但他們也認為兩個O₂分子之間形成配合物，其中一個氧分子處於基態而另一個處於特定的激發態。

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[8]
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[9]
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[1]

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[4]

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自由分子

參考資料

參見

氧4
識別
CAS號	12596-83-7 ^Y
性質
化學式	O₄
摩爾質量	64 g·mol⁻¹
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。