Полярен ли озон

[Liquidus]

Уважаемые химики! Подскажите, пожалуйста, полярна ли молекула озона, и как это можно объяснить.

[ИСН]

Полярна. Понятно ли, как устроена молекула озона и почему не все атомы в ней равноправны?

[Liquidus]

Нет, в том-то и дело, что непонятно, объясните, плиз, мне это.

[Nord]

В основное состояние молекулы кроме состояний, отвечающих бирадикальной синглетной конфигурации, вносят заметный вклад ионные состояния. А поскольку равновесная геометрия отлична от линейной, то возникшая поляризация электронного облака приводит к появлению ненулевого дипольного момента.
Что, стало яснее?

[ИСН]

(Норд может иногда убить человека. Я вот думал, что там этой бирадикальной синглетной вообще нет, а одни только ионные состояния.)
По-простому говоря, как Вы себе представляете молекулу озона?

[Liquidus]

Да вроде бы ясно, но я буду еще это осмысливать.

[Liquidus]

Угловая молекула, центральный атом подвергается sp2-гибридизации, негибридизованная орбиталь образует пи-связи с p - орбиталями крайних атомов. Вот так представляю.

[Nord]

Угловая молекула, центральный атом подвергается sp2-гибридизации, негибридизованная орбиталь образует пи-связи с p - орбиталями крайних атомов. Вот так представляю.

А разделение зарядов откуда?

[Liquidus]

А так вот я и спрашиваю, откуда там разделение зарядов происходит.

[eukar]

А вот смотрите пост Nordа в этой теме

© Там все написано

[Nord]

Я вот думал, что там этой бирадикальной синглетной вообще нет, а одни только ионные состояния.)

Ну, это, конечно, как смотреть Орбитальная картина неинвариантна. По крайней мере, о вкладе бирадикального виртуального состояния можно говорить на основании наличия низколежащего триплетного состяния. Фактически, меняется только схема связи спинов, а сами пространственные части орбиталей - мало .

[Liquidus]

Дело в том, что я не совсем понимаю квантовую механику, так что все же хотелось чуть попонятней.

[Nord]

Дело в том, что я не совсем понимаю квантовую механику, так что все же хотелось чуть попонятней.

Я диплом и диссер на озоне сделал, но "просто" объяснить не могу. Впрочем, если меня не сильно заломает, на досуге нарисую картинку, которая, надеюсь, прояснит немного ситуацию.

[pH<7]

А поскольку равновесная геометрия отлична от линейной, то возникшая поляризация электронного облака приводит к появлению ненулевого дипольного момента.

Ну-ну. А то, что у молекулы такой симметрии в принципе не может быть ненулевого дипольного момента?

[Nord]

Ну-ну. А то, что у молекулы такой симметрии в принципе не может быть ненулевого дипольного момента?

Чего-то я не понимаю высказывания. Я лишь сказал, что поляризация электронного распределения не всегда приводит к появлению дипольного момента. Пример - молекула CO2 - связи полярны, а ДМ нет. Как раз нелинейность молекулы О3 и приводит к тому, что эту поляризацию можно "увидеть" в виде дипольного момента.

[pH<7]

А, кто-то из нас проскочил. В смысле поляризация -> геометрия -> дипольный момент?

[Nord]

А, кто-то из нас проскочил. В смысле поляризация -> геометрия -> дипольный момент?

Ну да

[Liquidus]

Впрочем, если меня не сильно заломает, на досуге нарисую картинку, которая, надеюсь, прояснит немного ситуацию.

Конечно я не против буду.

[Nord]

Вести с полей: я тут вчера вечер просидел, проводя расчеты и анализируя результаты. Получается, что полярность озона обусловлена смещением плотности сигма-орбиталей, а не пи-. Более того "пи-заряды" на атомах кислорода прямо противоположны полным: на центральном атоме избыток пи-плотности, а на концевых - недостаток. Причем такой тип поляризации пи-подсистемы возникает при учете многоконфигурационной природы ВФ основного состояния молекулы озона, а именно, при переходе от ограниченного метода Хартри-Фока с "нормальными" пи-зарядами (положительный на центральном атоме, отрицательный - на концевых) с методу МКССП.

[Nord]

К сожалению, картинки отменяются по причине сложности и неоднозначности трактовки на основании формы молекулярных орбиталей. Пожалуй, классическое объяснение с резонансом двух структур наиболее простое и понятное.