Γιατί η γωνία δεσμού όζων είναι μεγαλύτερη από το νερό H2O;
1. Υβριδισμός και γεωμετρία ηλεκτρονίων:
* όζον (o3): Το κεντρικό άτομο οξυγόνου στο όζον υφίσταται υβριδοποίηση SP2. Αυτό σημαίνει ότι έχει τρία υβριδικά τροχιακά, καθένα από τα οποία περιέχει ένα ηλεκτρόνιο. Αυτά τα τροχιακά είναι διατεταγμένα σε τριγωνική επίπεδη γεωμετρία, με γωνίες δεσμού ιδανικά κοντά σε 120 °.
* νερό (H2O): Το άτομο οξυγόνου σε νερό υφίσταται υβριδοποίηση SP3, οδηγώντας σε τετραεδρική γεωμετρία ηλεκτρονίων με γωνίες δεσμού κοντά στους 109,5 °.
2. Απομάκρυνση ζεύγους:
* όζον (o3): Ενώ το όζον έχει τριγωνική επίπεδη γεωμετρία ηλεκτρονίων, έχει μια λυγισμένη μοριακή γεωμετρία λόγω της παρουσίας ενός μοναχικού ζεύγους ηλεκτρονίων στο κεντρικό άτομο οξυγόνου. Ωστόσο, αυτό το μοναδικό ζεύγος απομακρύνεται σε ολόκληρο το μόριο, μειώνοντας την απόρριψή του στα ηλεκτρόνια συγκόλλησης.
* νερό (H2O): Το νερό έχει δύο μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο οξυγόνου. Αυτά τα μοναχικά ζεύγη απωθούν έντονα τα ζεύγη ηλεκτρονίων συγκόλλησης, συμπιέζοντας τη γωνία δεσμού H-O-H σε λιγότερο από 109,5 °.
3. Συντονισμός στο όζον:
* όζον (o3): Το όζον παρουσιάζει συντονισμό, όπου ο διπλός δεσμός απομακρύνεται και στους δύο δεσμούς οξυγόνου-οξυγόνου. Αυτή η απομάκρυνση μειώνει περαιτέρω την απόρριψη των ηλεκτρονίων και επιτρέπει μια μεγαλύτερη γωνία δεσμού.
Συνοπτικά:
* μεγαλύτερη γωνία δεσμού στο όζον (O3): Ο υβριδισμός SP2, η λιγότερο μοναχική απόρριψη ζεύγους λόγω απομάκρυνσης και η συντονισμός συμβάλλουν σε μια γωνία δεσμού πιο κοντά στους 120 °.
* Μικρή γωνία δεσμού στο νερό (H2O): Η υβριδοποίηση SP3 και η ισχυρή απωθητική μοναχική ζεύγη οδηγούν σε γωνία δεσμού πιο κοντά στους 104,5 °.
Σημαντική σημείωση: Η πραγματική γωνία του δεσμού στο όζον είναι ελαφρώς μικρότερη από 120 ° (περίπου 117 °) λόγω της υπόλοιπης μικρής ποσότητας απάντησης μοναχικού ζεύγους.
