Γιατί τα μόρια του νερού έχουν λυγισμένο σχήμα και διοξείδιο του άνθρακα ένα γραμμικό σχήμα;
νερό (h₂o)
* υβριδοποίηση: Το άτομο οξυγόνου σε νερό υφίσταται υβριδισμό SP³, που σημαίνει ότι τα τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους καταλαμβάνουν τέσσερα υβριδικά τροχιακά. Δύο από αυτά τα τροχιακά σχηματίζουν δεσμούς Sigma με τα δύο άτομα υδρογόνου, ενώ τα άλλα δύο τροχιακά περιέχουν ζεύγη ηλεκτρονίων.
* Ζεύγη: Τα μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο οξυγόνου απωθούν τα ζεύγη συγκόλλησης, πιέζοντας τα άτομα υδρογόνου πιο κοντά και δημιουργώντας μια λυγισμένη ή γεωμετρία σχήματος V.
* Γωνία δεσμού: Η γωνία δεσμού H-O-H στο νερό είναι περίπου 104,5 °, ελαφρώς μικρότερη από την ιδανική τετραεδρική γωνία 109,5 ° λόγω της απόρριψης από τα ζεύγη Lone.
διοξείδιο του άνθρακα (CO₂)
* υβριδοποίηση: Το άτομο άνθρακα σε διοξείδιο του άνθρακα υφίσταται υβριδοποίηση SP, με αποτέλεσμα δύο υβριδικά τροχιακά SP. Κάθε υβριδική τροχιά SP σχηματίζει έναν δεσμό Sigma με ένα άτομο οξυγόνου.
* Γραμμική γεωμετρία: Οι δύο δεσμοί Sigma είναι διατεταγμένοι γραμμικά, με το άτομο άνθρακα στο κέντρο και τα δύο άτομα οξυγόνου και στις δύο πλευρές.
* Γωνία δεσμού: Η γωνία δεσμού Ο-C-O στο διοξείδιο του άνθρακα είναι 180 °.
Συνοπτικά:
* νερό: Λυγισμένο σχήμα λόγω της παρουσίας δύο ζευγών μοναχικών στο άτομο οξυγόνου, τα οποία απωθούν τα ζεύγη συγκόλλησης, δημιουργώντας μια γεωμετρία σχήματος V.
* διοξείδιο του άνθρακα: Γραμμικό σχήμα λόγω της υβριδοποίησης SP του ατόμου άνθρακα και της έλλειψης μοναχικών ζευγών στο κεντρικό άτομο άνθρακα, με αποτέλεσμα μια γραμμική διάταξη των ατόμων.
Αυτή η διαφορά σχήματος επηρεάζει άμεσα τις ιδιότητες αυτών των μορίων. Το λυγισμένο σχήμα του νερού το καθιστά ένα πολικό μόριο με μια ισχυρή διπολική στιγμή, επιτρέποντας τη συγκόλληση υδρογόνου και δίνοντάς του μοναδικές ιδιότητες όπως η υψηλή επιφανειακή τάση και οι εξαιρετικές δυνατότητες διαλύτη. Το διοξείδιο του άνθρακα, από την άλλη πλευρά, είναι ένα γραμμικό και μη πολικό μόριο, καθιστώντας το φτωχό διαλύτη και συμβάλλει στο ρόλο του ως αερίου θερμοκηπίου.
