Для того чтобы расположить молекулы , и в порядке увеличения длины связи кислород-кислород, необходимо проанализировать кратность (порядок) связи в каждой из них. Согласно фундаментальному правилу химии: чем выше кратность связи, тем она короче и прочнее. Итоговый ряд (по увеличению длины связи)
- (самая короткая)
- (самая длинная)
Обоснование 1. Молекула кислорода ( ) В молекуле кислорода между атомами существует двойная связь ( ). Согласно методу молекулярных орбиталей или структуре Льюиса, порядок связи равен 2. Это обеспечивает максимально сильное притяжение между ядрами атомов кислорода в данном ряду, что делает связь кратчайшей.
- Приблизительная длина связи: 121 пм.
2. Молекула озона ( ) Структура озона описывается как резонансный гибрид двух граничных структур. В озоне нет одной чисто «одинарной» и одной «двойной» связи; вместо этого электронная плотность распределена равномерно. Порядок связи в озоне составляет 1.5. Так как порядок связи (1.5) меньше, чем в (2), но больше, чем в простой одинарной связи, длина связи в озоне занимает промежуточное положение.
- Приблизительная длина связи: 128 пм.
3. Пероксид водорода ( ) В молекуле перекиси водорода атомы кислорода соединены одинарной ковалентной связью ( ). Порядок связи здесь равен 1. Кроме того, наличие неподеленных электронных пар на соседних атомах кислорода вызывает их взаимное отталкивание, что дополнительно удлиняет связь. Это самая слабая и самая длинная связь среди рассматриваемых веществ.
- Приблизительная длина связи: 147–148 пм.
Сводная таблица
| Молекула | Тип / Порядок связи | Ожидаемая длина связи |
|---|---|---|
| Двойная (2.0) | Самая короткая | |
| Резонансная (1.5) | Средняя | |
| Одинарная (1.0) | Самая длинная |
Я могу рассчитать энергию диссоциации для этих связей или помочь составить электронные конфигурации молекул по методу МО, если вам это потребуется.