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| O4 |
四聚氧(oxozone)，非金屬單質，化學式O4。與氧氣、臭氧、紅氧互為同素異形體，為正四面體或者矩形。吉爾伯特·牛頓·路易斯於1924年預測了四聚氧的存在。
基本信息
中文名； 四聚氧
英文名； oxozone,tetraoxygen
化學式； O₄
穩定性； 極不穩定
發展
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的原因。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，但O2分子確實傾向於形成反平行自旋的雙聚體O4。
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。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O8。
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。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。
總述
O4的預計構型為正四面體或者矩形，從兩種構型中性分子O4,正一價分子O4和負一價分子O4的基態電子結構,並根據能量最低原則確定了各自的結構參數,從而得到了O4分子2種結構的基態總能量、一價電離能及電子親合勢能.與氧原子、普通氧分子O2和臭氧分子O3的計算結果比較,顯示O4分子可以以正方形結構或正四面體結構形式存在,其中正方形結構更有可能是O4分子的真實空間結構。
自由分子
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)，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)。
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、CO3、NO3,甚至包括類似的SO3分子。這些看法是上述理論計算的基礎。
化學性質
四聚氧的氧化性不可能超過氟氣，二氟化氪，各類氟化氧等已知的超強氧化劑(氧自由基都不如氟氣，四聚氧何德何能可以超過氟氣)。[1]