1。分子形状と双極子モーメント:
* 極性共有結合: 極性は原子レベルで始まります。異なる電気陰性度(電子を引き付ける傾向)結合を持つ原子の場合、それらは極性共有結合を形成します。より電気陰性の原子が共有電子をより近づけ、その原子に部分的な負電荷(Δ-)を作成し、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。
* 双極子モーメント: この不均一な電荷分布は、双極子モーメント、大きさ(強度)のベクトル量、および方向(正から負へと指す)を作成します。
* 分子形状: 分子の形状は、これらの個々の結合双極子がどのように合計されるかを決定します。
2。双極子モーメントの対称性とキャンセル:
* 対称分子: 対称分子では、個々の結合双極子はしばしば互いにキャンセルします。これは、双極子の大きさが等しく、反対方向にポイントがある場合に発生します。 たとえば、二酸化炭素(CO₂)は線形で、2つの極性C =O結合があります。ただし、分子は線形であるため、双極子はキャンセルし、CO₂は非極性です。
* 非対称分子: 非対称分子では、個々の結合双極子が完全にキャンセルできない場合があります。これにより、分子の正味双極子モーメントが発生し、極性になります。たとえば、水(H₂O)は曲がった形状であり、2つのO-H結合双極子は完全にキャンセルしません。これにより、正味の双極子モーメントが発生し、水が極分子になります。
3。例:
* 線形: co₂、becl₂(非極性)
* ベント: h₂o、so₂(極)
* 三角平面: bf₃(非極性)
* 四面体: ch₄(非極性)
* ピラミッド: nh₃(極)
4。重要なメモ:
* 孤立ペア: 中心原子上の電子の孤立ペアは、分子形状に大きく影響し、極性に寄与する可能性があります。たとえば、アンモニアの窒素上の唯一のペア(NH₃)は、その錐体形状と全体的な極性に寄与します。
* 分子極性と物理的特性: 極性分子は、沸点が高い傾向があり、極性溶媒(水など)の溶解度が高く、非極性分子と比較して分子間力が強い傾向があります。
結論として、分子の形状は、個々の結合双極子のアライメントとキャンセルに影響を与えることにより、極性を決定する上で基本的な役割を果たします。分子形状を理解することは、異なる分子の特性を予測して説明するために重要です。