極性分子とは何ですか?

極性分子とは、極性結合を含む分子、つまり正電荷と負電荷を持つ分子です。また、永久双極子モーメントを持つ分子として定義することもできます。

極性分子：双極子と定義

双極子とは

極性分子とは何かをよりよく理解するには、双極子とは何かを理解する必要があります。双極子は化学双極子モーメントとも呼ばれ、2 つの原子間に存在する引力の強さの尺度です。同様に、双極子は、化学結合に存在する電荷の違いの表現として定義できます。双極子モーメントは、分子の双極子を最初に研究した化学者で物理学者のピーター・デバイにちなんで、デバイ単位で測定されます。

分子双極子は次のように分類できます。

• 永久双極子: 分子内の 2 つの原子の電気陰性度が異なる場合に発生します。たとえば、ある原子が他の原子よりも電子を引き付ける力が大きい場合、その原子はより負になり、同時に他の原子はより正の電荷を帯びたままになります。
• 瞬時双極子: これらは通常、分子内の電子が別の場所よりも 1 つの場所に集中している場合にランダムに発生し、一時的な双極子を生じさせます。これらの瞬時双極子は、永久双極子よりも大きさが小さくなります。
• 誘導双極子: これらは、永久双極子を持つ分子が別の分子から電子を反発し、その分子に双極子モーメントを誘導するときに発生する可能性があります。誘導された双極子がある場合、分子は分極されます。

極性分子とは

極性分子は、双極子が相殺されない極性結合を持つ分子です。つまり、それらは永久双極子モーメントを示す分子であり、分子の結合の電荷に違いが生じます。

極性分子の最も一般的な例は水(H ₂ O) です。水分子では、酸素原子と水素原子が共有結合で電子を共有しています。ただし、酸素原子は水素原子よりも強く電子を引き付けます。水素原子はこの引力により一方の端に位置し、分子の一部にはわずかな正電荷が残り、もう一方の部分にはわずかな負電荷が残ります。

分子が極性であるためには、極性結合が必要であることに言及することが重要ですが、極性結合を持つすべての分子が実際に極性であるとは限らず、極性分子では正電荷と負電荷の間に分離があります. その一例が二酸化炭素で、これは極性結合によって形成されますが、双極子モーメントが互いに打ち消し合うため、極性分子ではありません。

分子が極性か非極性かを知る方法は?

分子が極性か非極性かを知るには、その極を観察する必要があります。分子の一方の端が正に帯電し、もう一方の端が負に帯電している場合、それは極性分子です。一方、正または負の電荷が中心原子の周りに均一に分布している場合、分子は無極性です。

極性分子の他の例

水分子に加えて、他の極性分子があります。それらの他の例は次のとおりです。

• エタノールは、酸素原子が分子内の他の原子とは異なり、電気陰性度が高いために電子を引き付けるため、極性があります。したがって、エタノールの-OH基はわずかに負の電荷を持っています。
• アンモニア (NH3 ₎。
• 二酸化硫黄 (SO ₂ )。
• 硫化水素 (H ₂ S)。

参考文献

• Gómez Aspe, R.理論と有機化学の問題の解決. （2013）。スペイン。合成。
• Rodríguez Morales, M.製剤と命名法。有機化学。（2014）。スペイン。オックスフォード大学出版局スペイン.
• ピアソン。化学：分子的アプローチ。（2013、eText）。スペイン。ピアソン。