その理由は次のとおりです。
* 構造: 炭酸イオンには、三角平面形状があります。これは、炭素原子が三角形の中心にあり、3つの酸素原子が角にあることを意味します。
* ハイブリダイゼーション: 炭酸イオンの炭素原子は、SP²のハイブリダイゼーションを受けます。これにより、三角平面形状に配置された3つの同等のハイブリッド軌道が作成されます。
* 電子ペア反発: 3つのSP²ハイブリッド軌道は、酸素原子とSigma結合を形成します。炭素の残りのp軌道は、酸素原子のp軌道と重複して、非局在化PIシステムを形成します。この配置は、電子ペアの反発を最小限に抑え、120度の理想的な結合角をもたらします。
注: 酸素原子の孤立ペア間のわずかな反発により、Co₃⁻²の実際の結合角は120度未満になる可能性があります。