42
6. СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ КИСЛОРОДА.
Строение молекулы О
2
до сих пор полностью не выяснено. Эти затруднения
связаны с тем, что молекула О
2
в спектре ЭПР дает сигнал, характерный для
парамагнитных частиц, а большая энергия связи двух атомов свидетельствует о
наличии двойной диполь-дипольной связи. Считаем [1, 5], что кислород,
находящийся в окружающей нас атмосфере, состоит из двух типов молекул
кислорода:
О=О и
.
О-О
.
Два атома кислорода через диполь-дипольную связь могут образовать
молекулу О
2
по схеме:
O
O
O O
или по схеме:
O
O
O O
O
O
Причем
парамагнитный
кислород
в
нашей
околоземной
атмосфере
присутствует в достаточно малом количестве.
Кислород, выделяемый растениями в процессе фотосинтеза, обогащает
атмосферу Земли. Можно полагать, что в верхних слоях атмосферы молекулы
кислорода О=О подвергаются бомбардировке высокоэнергетическими частицами и
жесткими фотонами, идущими от Солнца. Часть молекул кислорода О=О
превращается в молекулы
.
О-О
.
, а часть в атомы кислорода
.
О
.
. Далее происходит
взаимодействие молекулы
.
О-О
.
с атомом кислорода
.
О
.
, что приводит к
формированию молекул озона [1, 5]. По-видимому, по такому механизму
совершается процесс образования озонового слоя Земли. Небольшая часть
активных молекул кислорода
.
О-О
.
из верхних слоев атмосферы, благодаря
воздушным течениям и конвекции, достигает непосредственно поверхности
литосферы. Поэтому в кислороде воздуха, который нас окружает, обнаруживается
сигнал ЭПР.
Рассмотрим свойства атома кислорода. Между насыщенной (обычной)
молекулой О
2
, имеющей двойную связь между атомами и четыре квадруполя и
парамагнитной молекулой
.
О-О
.
, имеющей на каждом атоме кислорода по одному
свободному валентному диполю, возможно образование диполь-квадрупольной
связи по схеме:
O O
O
O
O +
2
+O
2
O
O
O
O