極性分子と非極性分子は、分子の 2 つの主要なタイプです。一部の分子は明らかに極性または非極性ですが、他の分子はその中間にあります。
極性化合物では、結合原子間の電気陰性度の違いにより、1 つ以上の極性結合が存在する必要があります。結合双極子が互いに打ち消し合う場合、極性結合を持つ分子には分子極性がありません。
正味の双極子がある場合、その分子は極性分子と呼ばれます。正味の双極子が 0 の場合、またはキャンセルされた場合、その分子は非極性分子と呼ばれます。
双極子:
物理的な双極子は、2 つの等しく反対の点電荷、または 2 つの極 (双極子という言葉が示すように) で構成されます。その遠距離場は、双極子モーメントによってほぼ完全に決定されます。
原子の電気陰性度:
電気陰性度は、原子がその電子に適用する引力の量です。この引力は常に同じではありません。
電気陰性度の高い原子の例は、酸素、フッ素などです。これらの原子は、電気陰性度の低い原子とは対照的に、電子に大きな力を及ぼします。
電気陰性度の低い原子の例は、アルカリ金属とアルカリ土類金属です。
部分請求:
これらの電荷は、原子間で作られた結合における電子の非対称な広がりにより作成されます。この非対称分布は、異なる種類の原子間の電気陰性度の違いにより発生する可能性があります。
電荷が素電荷の単位で測定される場合、これらは非整数の電荷値です。
このような双極子で分離された電荷の量は多くの場合、基本電荷よりも小さいため、部分電荷と呼ばれます。
分子の極性:
極性は、分子またはその化学基の電荷の分離として定義され、負および正に帯電した末端を持つ電気双極子モーメントをもたらします。
分子の極性は、しばしば分子極性と呼ばれます。
接続された原子間の電気陰性度の違いにより、極性化合物では 1 つまたは複数の極性結合の存在が不可欠です。結合双極子が互いに打ち消し合う場合、極性結合を持つ分子には分子極性がありません。
2 つ以上の原子が結合して分子を形成する場合、それらの電気陰性度の違いにより、分子内に存在する電子を引き付ける力がますます小さくなり、常に等しい力であるとは限りません。
このプルの違い 得られた分子の電子の共有に違いが生じます。電気陰性度の高い原子は電子を引き付け、電気陰性度の低い原子よりも多くの電子を獲得します。
電子は負の電荷を持っているため、分子内の電子の分布が不均一になると、電気双極子が形成されます。これは、負電荷と正電荷の分離です。
極性分子:
非対称極性結合からの反対の電荷のために、部分的に負の電荷と部分的に正の電荷を持つ分子は、極性分子と呼ばれます。部分的な電荷のために、正味の双極子があると言います.
極性分子の例:
- 水の分子 H 2 O
酸素原子は水素原子より電気陰性度が高いです。これにより、2 つの水素原子よりも水分子内の電子を引き付けます。
水素原子の側に部分的な正電荷を、酸素原子の側に粒子の負電荷を引き起こします。双極子の非相殺により、正味の双極子が形成されます。
水分子は極性があるため、他の極性分子は一般に水に溶解します。
- フッ化水素分子 HF
フッ素原子は水素原子よりも電気陰性度が高いため、フッ化水素分子内に正味の双極子が形成されます。これらの 2 つの原子の間には共有結合があり、共有結合の電子は、水素原子よりも電気陰性度が高いため、フッ素原子に向かってシフトします。
非極性分子:
双極子が相殺され、分子に正味の双極子が残らない場合、分子は非極性と呼ばれます。これは、関与する原子間で電子が均等に共有されている場合、または極性結合の配置で形成された対称性が原因で発生する可能性があります。
非極性分子の例:
- 三フッ化ホウ素BF3
平面上に 3 つの極性結合が三角形に配置されています。したがって、平面配置を有する。すべての結合は、隣接する結合に対して 120 です。これにより、すべての結合が対称になります。中心にはホウ素原子があります。ホウ素原子がフッ素原子よりも電気陰性度が低い場合でも、この対称性によって双極子が打ち消され、正味の双極子は残りません。
- 二酸化炭素 CO2
中心に炭素があり、外側には電気陰性度の高い酸素原子があります。両方の結合は、互いに反対側の線上にあります。対称性により正味の双極子が残らないため、この分子は非極性分子になります。
分子極性の予測:
考慮される分子の極性を予測する 1 つの便利な方法は、点群を決定することです。個々の結合双極子モーメントが互いに打ち消し合う場合、分子は一般に双極子モーメントを持ちません。これは、双極子モーメントに大きさと方向があり、ユークリッド ベクトル量であり、反対の電荷で大きさが等しい場合に相殺されるためです。
結論:
接続された原子間の電気陰性度の違いにより、1 つまたは複数の極性結合の存在が極性化合物に不可欠です。結合双極子が互いに打ち消し合う場合、極性結合を持つ分子には分子極性がありません。
分子に正味の双極子がある場合、極性分子と呼ばれます。正味の双極子がゼロの場合、または消去された場合、分子は非極性分子と呼ばれます。
極性分子の例は です H 2 O 、 HF など
非極性分子の例は、CO2、BF3 などです
