臭氧(O3)分子是极性分子的原因主要归结于其独特的分子结构和电子分布:
键角和电子分布
臭氧分子中的三个氧原子构成了一个116.78度的夹角,形成了一个角形或V形结构。
在臭氧分子中,中心氧原子采取了sp²杂化,这意味着中心氧原子上的两个杂化轨道与其他两个氧原子形成σ键,而第三个杂化轨道容纳孤对电子。
电负性和偶极矩
成键的两个氧原子表现出不同的电负性,导致中心氧原子上的孤对电子产生偶极矩。
由于中心氧原子上的孤对电子,臭氧分子中的O-O键具有极性。
分子的极性
由于臭氧分子是角形结构,两个O-O键的极性不能相互抵消,导致整个分子具有偶极矩。
正负电荷中心不重合,使得分子具有极性。
综上所述,臭氧分子中的键角和电子分布不均匀,以及由此产生的偶极矩,共同导致了其作为极性分子的性质