Молекула оксида углерода (IV) имеет следующее строение: атом углерода переходит в возбужденное состояние, имея 4 неспаренных электрона.

C +6 )) 1s2 2s2 2p2 Þ C* +6 )) 1s2 2s1 2p3

24

O +8 )) 1s2 2s2 2p4

26

Mr(CO2) = 12,011 + 15,999 · 2 = 44,009 » 44

Молекула оксида углерода (IV) состоит из двух атомов кислорода и одного атома углерода.

Электронная формула Структурная формула

·· · · ··

O · C ·· O O = C = O

·· ´ ´ ··

Все 4 ковалентные связи полярны. Молекула имеет линейную форму. Это объясняется следующим образом: в многоатомных молекулах связь между атомами может быть полярной, а сами молекулы в зависимости от пространственного строения могут быть как полярными, так и неполярными. Электрический момент диполя в таких молекулах определяется числом полярных связей и их направленностью. Он равен векторной сумме моментов диполя отдельных связей. Например, электрический момент диполя связей C = O равен 9·10-30 Кл·м, а молекулы CO2 – нулю. Т.к. в линейной молекуле CO2 векторы связей радиально направлены от центра, а потому результирующий момент m равен нулю.

Cd+

·

·

·

Od- Od-

·

·

·

Рис.1. Геометрическое сложение электрических моментов диполей связей в молекуле углекислого газа

Раз каждая из связей углерод-кислород является полярной, поэтому на каждом из атомов кислорода должен быть некоторый отрицательный заряд, а на углероде сосредоточен положительный заряд. Поскольку атомы кислорода расположены на одной прямой по обе стороны от атома углерода на равных расстояниях, центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают. Вследствие этого заряд на углероде полностью нейтрализуется.

Значит, хотя каждая из связей углерод-кислород полярна, молекула углекислого газа в целом является неполярной и причиной тому является ее линейное строение.