臭氧分子有顺磁性或者逆磁性吗?

发布网友发布时间：2024-05-06 10:48

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热心网友时间：2024-06-12 20:57

臭氧分子（O3）具有顺磁性。顺磁性是指物质在外磁场作用下，自发地沿磁场方向取向，使得物质具有一个微弱的正磁性。逆磁性是指物质在外磁场作用下，自发地与磁场方向相反取向，使得物质具有一个微弱的负磁性。由于臭氧分子中存在未成对电子，它会受到外磁场的作用，因此表现出顺磁性。

热心网友时间：2024-06-12 21:02

O和O2是顺磁性的，O3是逆磁性的。如果原子有为未成对电子或者分子的分子轨道里有未成对电子，那么这个原子或分子就具有顺磁性，反之则具有逆磁性。
楼上的朋友说法有不妥之处，臭氧无论从理论还是从实验上得出的结论都是逆磁性的。所谓的三中心四电子大π键中的四个电子均已成对，一对填充在成键轨道上，而另一对填充在非键轨道上。所以臭氧分子里没有未成对电子。
在这里说明一下臭氧分子的分子轨道，三个氧原子各提供一个原子轨道参与形成分子轨道，由于新形成的分子轨道个数必须与参与形成分子轨道的原子轨道等数目，所以相应的臭氧分子里就存在三个分子轨道，它们是成键轨道，非键轨道和反键轨道，这三个分子轨道的能级依次升高。每个分子轨道上最多填充两个自旋方向相反的电子，成键轨道的能级要低于原有的原子轨道的能级，电子填入后有利于降低整个分子体系的能量，对稳定分子是有利的；非键轨道的能级和原有的原子轨道能级持平，电子填入其间既不会使分子变得更稳定也不会使分子的能量升高而趋于不稳定；若是反键轨道填入电子，分子的能量就会升高而变得不稳定同时分子变得更活泼。电子在填充分子轨道时同样遵循Pauli不相容原理，Hund规则和能量最低原理，从能级最低的分子轨道开始依次往高能级的分子轨道排布。臭氧分子参与填充分子的轨道的电子数为四，可以说正是参与形成大π键的那四个电子，它们其中一对优先占据成键轨道，接着剩下的一对占据非键轨道，反键轨道上没有电子。所以臭氧分子里的电子均已成对，没有未成对电子，显示逆磁性。