* 電気陰性度: 酸素は、水素よりもはるかに高い電気陰性度を持っています。これは、酸素が水素よりも電子に対してより強い魅力を持っていることを意味します。
* 不平等な共有: 結合では、共有電子は酸素原子の近くでより多くの時間を費やします。これにより、酸素原子に部分的な負電荷(Δ-)が生成され、水素原子に部分的な正電荷(Δ+)が生成されます。
* 極性: 電子の不均等な分布は双極子モーメントを作成します。このモーメントでは、分子の一方の端がわずかに負で、もう一方の端はわずかに正です。これにより、結合が極性になります。
例:
* 水(h₂o): 2つの水素原子は、酸素原子に結合します。酸素の電気陰性度は電子をそれ自体に引き寄せ、分子の酸素側をわずかに陰性にし、水素側がわずかに陽性になります。
* アルコール(例えば、エタノール、ch₃ch₂oh): -OH基の酸素原子は、水素原子よりも電気陰性であり、極性結合を生成します。
極性共有結合の結果:
* 水素結合: 水素原子の部分的な正電荷は、他の電気陰性原子の部分的な負電荷とともに、弱いアトラクション(水素結合)を形成することができます。これは、たとえば水分子を一緒に保持し、タンパク質構造を安定化するなど、多くの生物学的系で重要です。
* 溶解度: 水のような極性分子は、他の極性分子に適した溶媒ですが、非極性分子をよく溶解しません。
* 反応性: 結合の極性は、分子の反応性に影響を与える可能性があります。
要約すると、酸素のような高感動原子と水素のような電気陰性原子の間の結合は、分子の特性に有意な結果をもたらす極性共有結合をもたらします。