化学における極性と非極性の違い

電気陰性度は、原子がどれだけ電子を必要としているかを決定します。 原子の電気陰性度が高いほど、電子が必要になります。 これは、さまざまな種類の債券を検討するときに覚えておくことが重要です。

1つの原子がはるかに多い場合 電気陰性 他の原子よりも、他の原子から電子を完全に奪う（イオン結合）か、単に電子をそれ自体に引き寄せる（極性共有結合）ことができます。 その結果、電気陰性度が非常に高い原子（酸素やフッ素など）を含む共有結合は極性があります。 酸素またはフッ素が電子を占有します。

これが極性結合と非極性結合の違いの基礎です。 電子の不均等な共有は、部分的に正の端と部分的に負の端を持つ結合をもたらします。 より電気陰性度の高い原子は部分的に負です（δで示されます）^-）もう一方の端は部分的に正です（δで示されます）⁺).

結合は完全に無極性または完全に極性のいずれかです。 完全に極性のある結合は、一方の原子が電気陰性度が高く、もう一方の原子から電子を奪う場合に発生します（これは イオン結合).

一方、電気陰性度がまったく同じである場合、その結合は非極性共有結合であると見なされます。 2つの原子は完全に電子を共有します。

しかし、これら2つの極端な状況の間で何が起こりますか？

電気陰性度の違いに基づいて、どのような結合が形成される可能性があるかを示す表を次に示します。

https://chem.libretexts.org/Courses/Oregon_Institute_of_Technology/OIT%3A_CHE_202_-_General_Chemistry_II/Unit_6%3A_Molecular_Polarity/6.1%3A_Electronegativity_and_Polarity

したがって、極性結合と非極性結合の違いは、原子の電気陰性度の違いによるものです。

化合物は極性共有結合を持つことができますが、それでも極性化合物ではありません。 何故ですか？

極性化合物は、非対称に配置された極性結合の結果として正味の双極子を持ちます。 これは、それらが相殺されない部分的な正電荷と部分的な正電荷の両方を持っていることを意味します。 この例は水です。

非極性化合物は、電子を完全に共有することも、対称的な極性結合を持って、あらゆる種類の正味の双極子を打ち消すこともできます。 この例はBFです₃. 極性結合は単一の平面に配置されているため、最終的には相殺されます。

化学極性は、さまざまな分子が相互作用する方法に大きな役割を果たします。 たとえば、なぜ砂糖は水に溶けるのに、油は溶けないのですか？

それはすべて極性対についてです。 無極性。

水は極性溶媒です。 酸素原子は2つの孤立電子対を含み、水素よりも電気陰性度が高いため、電子をそれ自体に引き寄せます。 その結果、酸素原子は部分的に負の電荷を帯びています。 一方、水素は本質的に陽子であり、部分的に正電荷を帯びています。

砂糖も極性です！ それは容易に水素結合を作る多くのヒドロキシル（OH）基を持っています。 したがって、砂糖には部分的な正電荷と負電荷の両方が関連付けられています。 その結果、水と糖の両方に水素結合の供与体と受容体が存在します。 このため、砂糖は水に溶けます。

一方、石油のようなものは主にC-H結合で構成されています。 上で説明したように、C-H結合は極性ではありません。これは、結合内の2つの原子間の電気陰性度にそれほど違いがないためです。 これは、全体として、オイルには実際には部分的な正または負の電荷がないことを意味します。 この部分電荷の欠如は、油分子が水素結合できないことを意味します。 水は水素結合して極性分子と一緒にとどまるのが好きなので、水は油を溶かしません。

化合物の構造とそれに含まれる結合の性質を見ると、分子が部分的に正または部分的に負の電荷を持つことができるかどうかについて多くのことがわかります。 可能であれば、それはおそらく極性です。 そうでない場合、それは無極性です。