極性分子とは何ですか?

すべての分子には、それを構成する原子の陽子と電子、およびそれらが空間にどのように配置されているかに由来する電荷の3次元の「形状」があります。 一部の分子では、電荷がかなり均等に分散しています。 他の人にとっては、負の電荷が一方の端に集まり、もう一方の端が正になります。 極性分子は後者の場合を構成します。 電荷の不均一な分布は、それらに明確な電気極性を与えます。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

極性分子は、片側に正の電荷があり、反対側に負の電荷があります。

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分子の極性または非極性は、電荷がその原子間でどのように分布するかがすべてです。 個々の原子の場合、電荷の分布は単純です。正電荷を持つ陽子はすべて原子核内にあり、原子核を周回する電子はすべて負です。 陽子と電子は中性原子でバランスを取り、電子を獲得または喪失すると、原子は正味の負または正の電荷を持ちます。 いずれにせよ、小さな架空の観察者が原子の電荷を「見る」と、それは外部からはほとんど同じように見えます。 一方の側面または部分は、もう一方の側面または部分とあまり変わりません。

分子の場合、状況は複雑になります。 原子間の結合は規則的で秩序だった場合もあれば、引き伸ばされたり、曲がったり、その他の方法で歪んだりする場合もあります。

体調を整える

関与する原子の電気陰性度、分子内の原子の数、原子間の結合の種類など、いくつかの異なる要因が分子の形状に影響を与えます。 分子の対称性が高い場合、つまり、原子が直線、リング、または辺が等しいその他の規則的な形状を形成している場合は、極性がない可能性があります。 このような形状の電子雲の負電荷は、分子全体で均一になる傾向があります。 ただし、突起、曲がり、隆起、ねじれのある分子は通常極性があります。 これらの分子の不規則な形状は、電荷を強制的に束ね、一方をより負に、もう一方をより正にします。

双極子モーメントを持つ

分子が極性であるかどうかは程度の問題です。 分子の一方の端がもう一方の端よりも負の場合、化学者はそれを双極子と呼びます。 2つの異なる電柱があり、1つは正、もう1つは負です。 分子全体の電荷差の量は、双極子モーメントと呼ばれる量を与えます。 電荷分布が均一な分子の場合、双極子モーメントは小さくなりますが、電荷差が大きくなると、極モーメントが大きくなります。 双極子モーメントは、分子の極性がどれほど弱いか強いかを示します。

極性分子がくっつく

分子の双極子モーメントは、分子の動作に大きく影響します。 たとえば、水は極性分子です。 酸素原子は電子を水素原子から片側に引き寄せ、陽子を露出させて水素側を正にし、酸素側を負にします。 水分子間の正負の引力により、水分子はデイジーチェーンの磁石のようにグループに並んでいます。 これは、氷の結晶がどのように雪片に形成されるか、そして水が他の極性およびイオン性物質をどのように溶解するかに影響します。

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