CO2には線形構造があります:
*酸素原子は、中心炭素原子の周りに対称的に配置されています。
*この対称性により、曲げ振動が可能になります 分子が前後に曲がり、伸縮振動 カーボン酸素結合が伸び、圧縮されます。
o2とn2は珪藻分子です:
*これらの分子ははるかにシンプルで、伸びる振動のみがあります 。
赤外線吸収メカニズム:
赤外線は、特定の波長範囲を持つ電磁放射の一種です。赤外線が分子と相互作用すると、振動モードを励起できます 光の周波数が分子の振動周波数と一致する場合。
* CO2には2つのストレッチモードと1つの曲げモードがあります。 これらのモードは、赤外線放射の特定の波長によって励起され、吸収につながります。
* o2とn2には主にストレッチモードがあります。 ただし、これらのモードは、赤外線放射の範囲外の波長によって励起されます。したがって、それらは赤外線を効率的に吸収しません。
温室効果:
CO2が赤外線放射を吸収する能力は、温室効果にとって重要です。 CO2が地球の表面から放出される赤外線放射を吸収すると、大気中に熱を閉じ込め、地球温暖化に貢献します。
要約:
* CO2の線形構造は、赤外線と共鳴するさまざまな振動モードを可能にします。
* O2とN2には、赤外線を効果的に吸収するために必要な振動モードがありません。
*赤外線吸収のこの違いは、温室効果におけるCO2の重要な役割の原因です。