化合物が極性であるかどうかを判断する前に、その化合物の結合が極性であるかどうかを判断する必要があります。 また、結合と電子孤立電子対の分子構造を決定する必要があります。
化合物全体が極性であるかどうかについて話す前に、結合が極性であるかどうかを決定するものを見てください。 次に、これらのルールを適用して、各分子が極性か非極性かを判断できます。
結合を極性にするものは何ですか？
分子の一部に極性がある場合、分子は極性です。 部分的な正電荷、および他の部分には 部分的な負電荷.
結合している場合、原子は電子を共有する（共有結合する）か、電子を放棄する（イオン結合）ことができます。 したがって、電子をより近くに保持する原子は、他の原子よりも負に帯電します。
電気陰性度は、特定の元素がどれだけ電子を必要としているかを示す尺度です。 リソースセクションには、各元素の電気陰性度を報告する周期表があります。 この数が大きいほど、その元素の原子が結合内の電子を「占有」します。 たとえば、フッ素は最も電気陰性度の高い元素です。
電気陰性度の値は、2つの原子間にどのような種類の結合が存在するかを判断するのに役立ちます。 結合はイオン性または共有結合である可能性がありますか？ これを行うには、2つの原子の電気陰性度の差の絶対値を見つけます。 この値に基づいて、次の表は、結合が極性共有結合、共有結合、またはイオン結合のいずれであるかを示しています。
ボンドタイプ |
電気陰性度の違い |
純粋な共有結合 |
<0.4 |
極性共有結合 |
0.4から1.8の間 |
イオン性 |
>1.8 |
水について考えてください。 水中の原子間の電気陰性度の違いは何ですか？ H（2.2）とO（3.44）の電気陰性度の差は1.24です。 そのため、結合は極性共有結合です。
結合極性と分子極性
上で見たように、分子内の結合は極性である可能性があります。 これは分子全体にとってどういう意味ですか？
分子の極性を決定するとき、 すべての債券を考慮する必要があります. これは、各結合からのベクトル部分電荷を合計する必要があることを意味します。 それらがキャンセルされる場合、分子は極性ではない可能性があります。 ベクトル成分が残っている場合、結合は極性です。
これらのベクトルの方向を見つけるには、結合の分子構造を調べる必要があります。 これは、価電子対反発（VSEPR）理論を介して見つけることができます。
理論は、原子の価電子殻内の電子対が互いに反発するという考えから始まります（電荷のように反発するため）。 その結果、原子の周りの電子対は、反発力を最小限に抑えるように向きを変えます。
もう一度水を見てください。 水は2つの水素に結合しており、孤立電子対も2つあります。 四面体の曲がった形状をしています。
分子が極性であるかどうかを判断するには、分子内の2つの結合の部分電荷ベクトルを調べる必要があります。
まず、分子上に2つの電子対があります。これは、その方向に大きな負の部分電荷ベクトルがあることを意味します。
次に、酸素は水素よりも電気陰性度が高く、電子を占有します。 これは、各結合の部分電荷ベクトルが酸素を指す負の成分を持つことを意味します。
各結合のベクトルの内向き成分はキャンセルされます。 酸素を指す部分はキャンセルされません。 その結果、分子の酸素側に向かって正味の部分的な負電荷があります。 分子の水素側に向かって正味の部分的な位置もあります。
この分析は、水が 極性分子.
CH4はどうですか？
まず、CH4 すべての電子がCとHの間の単結合に関与しているため、孤立電子対はありません。 CH4 四面体分子構造を持っています。
次に、電気陰性度の差が0.35であるため、C-H結合は共有結合です。 すべての結合は共有結合であり、大きな双極子モーメントはありません。 したがって、CH4 非極性分子です。
したがって、極性分子と非極性分子の違いは、各結合から生じる部分電荷のベクトルによって見つけることができます。