極性物質:電気双極子の世界に飛び込む
極性物質は、永続的な電気双極子を持つ分子です 、つまり、彼らは陽性と負の終わりを持っています 電子の不均一な分布のため。この不均一な分布は、電気陰性度の違いから生じます 、原子が化学結合に電子を引き付ける能力。
これが故障です:
1。電気陰性および極性結合:
- 有意に異なる電気陰性度を持つ原子が結合を形成する場合、より電気陰性の原子はより強く共有電子をより強く引き付け、それ自体に部分的な負電荷(Δ-)を生成し、より少ない電気陰性原子に部分的な正電荷(Δ+)を作成します。
- このタイプの結合は極性結合結合と呼ばれます 。
2。分子形状と極性:
- 分子に極結合が含まれている場合でも、全体的に極性ではない場合があります。
- 分子ジオメトリ 、分子内の原子の3次元配置は、重要な役割を果たします。
- 極結合が対称的に配置されている場合、双極子モーメントがキャンセルされ、非極性分子 。
- ただし、極性の結合が非対称に配置されている場合、双極子のモーメントはキャンセルされず、極分子を作成します 。
3。極性物質の特性:
- 極性分子は、他の極性溶媒に溶解する傾向があります (水のように)、分子の正と負の端の間の魅力のため。
- 彼らはより高い沸点を持っています 同様のサイズの非極性分子と比較して、分子間力(双極子双極子相互作用と水素結合)が強いため。
極性物質の例:
- 水(h₂o): 酸素原子は水素原子よりも電気陰性であり、曲がったジオメトリと永久双極子モーメントを作成します。
- エタノール(c₂h₅oh): 酸素原子は、炭素および水素原子よりも電気陰性であり、極性分子につながります。
- アンモニア(nh₃): 窒素原子は水素原子よりも電気陰性であり、錐体形状と極性分子を生成します。
対照的に、非極性物質 電子の対称的な分布を持ち、永久双極子モーメントを引き起こしません。例は次のとおりです。
- メタン(ch₄): 炭素原子は、四面体形状の4つの水素原子に囲まれており、分子を非極性にします。
- 二酸化炭素(CO₂): 炭素と酸素原子の間の電気陰性度が等しい分子の線形形状は、それを非極性にします。
極性物質の概念を理解することは、溶解度、沸点、分子間相互作用など、さまざまな化学的および物理的特性を説明する上で不可欠です。