Energiakäyrä
Miksi CO₂ on kokonaisuutena pooliton, vaikka molemmat C=O-sidokset ovat polaarisia?
Kovalenttinen sidos
CO₂ on lineaarinen. Kahden yhtä suuren C=O-sidoksen dipolimomentit osoittavat vastakkaisiin suuntiin, joten niiden vektorisumma on nolla. Sidosten polaarisuus ja koko molekyylin polaarisuus ovat eri asioita.
Ioninen sidos on kollektiivinen
Kimiallinen sidos syntyy, kun atomiytimien ja elektronien yhteisvaikutus tuottaa tietylle rakenteelle pienemmän kokonaisenergian kuin erilleen oleville osille. Kovalenttinen, ioninen ja metallinen sidos ovat hyödyllisiä malleja eri elektronijakaumille, mutta todellinen sidos voi sisältää usean mallin piirteitä.
Sidoksen polaarisuus
Kun kaksi atomia on hyvin kaukana toisistaan, niiden välinen vuorovaikutus on pieni. Lähestyessä ydin–elektroni-vetovoima voi alentaa energiaa, mutta liian pienellä etäisyydellä ydin–ydin- ja elektroni–elektroni-hylkiminen kasvaa voimakkaaksi. Sidospituus vastaa suunnilleen tämän kokonaisenergian minimiä.
Energiakäyrä
Lewis-mallissa kovalenttinen sidos kuvataan usein jaettuna elektroniparina. Kvanttimekaniikassa elektronit kuvataan kuitenkin molekyyliorbitaaleilla tai muilla monielektronisilla aaltotoiminnoilla, jotka voivat ulottua usean ytimen alueelle. Sidoksen kannalta olennaista on, että elektronitiheyden järjestyminen alentaa kokonaisenergiaa.
CO₂ on lineaarinen. Kahden yhtä suuren C=O-sidoksen dipolimomentit osoittavat vastakkaisiin suuntiin, joten niiden vektorisumma on nolla. Sidosten polaarisuus ja koko molekyylin polaarisuus ovat eri asioita.