分子極性(最新整理)

1、分子極性分子的極性取決于兩個(gè)因素：一是分子中每一個(gè)鍵兩端的原子的電負(fù)性的差異，差異越大的，鍵的極性越強(qiáng)；另一個(gè)因素就是每個(gè)鍵極性向量的向量和，其向量和不為零的分子就是極性分子。極性分子間有偶極偶極作用力，非極性分子間則只有 london dispersion forces（即瞬間偶極感應(yīng)偶極作用力），后者是所有分子間都有的作用力。而偶極偶極作用力與 london dispersion forces 通稱為范德華力。氫鍵可視為極性分子的一個(gè)極端，因?yàn)?hf, ho, hn 的鍵中，氫原子的唯一一個(gè)電子幾乎被電負(fù)性極強(qiáng)的 f、o 和 n 拉走，所以氫原子上帶有相當(dāng)?shù)恼姾桑热?hf 分子，其上的

2、氫原子相當(dāng)于帶有+0.45 電子電荷，而氟原子上帶有0.45 電子電荷。這氫原子與旁邊的另一個(gè) f, o, 或 n 原子就會(huì)有極強(qiáng)的作用力，即是氫鍵。當(dāng)一個(gè)鍵兩端的原子的電負(fù)性的差異大到非常大，則形成離子鍵。“分子的極性相近，互溶的效果較佳”是極性分子間作用力的很好例子，不過(guò)溶解是溶質(zhì)、溶劑分子間，溶質(zhì)、溶質(zhì)分子間，溶劑、溶劑分子間作用力的比較，可以擴(kuò)大到其它的分子間作用力，如氫鍵、離子與極性分子間作用力。其它相關(guān)作用力的例子，如表面張力, 粘度, 附著力等。極性分子間的作用力較非極性者為高，因此分子量相同的兩化合物，極性高者沸點(diǎn)與熔點(diǎn)較高。分子的極性運(yùn)用在溶解度上是最重要的，例如要從天然植物

3、萃取天然物時(shí)，常由極性低的溶劑開(kāi)始萃取，依次用極性越來(lái)越高的溶劑，在不同極性的萃取液中會(huì)得到不同的化合物。做再結(jié)晶時(shí)常用一可溶的溶劑搭配一不可溶的溶劑，當(dāng)然也是靠著溶劑極性的差異。做管柱層析時(shí)，也常利用極性不同的溶劑來(lái)沖洗，達(dá)成分離的效果。有些時(shí)候重要的并非整個(gè)分子的極性，而是區(qū)域性的極性，例如肥皂就是很好的例子， 肥皂分子的一端是極性很高的，具有親水性，另一端則是極性很低的，具有親油性，因此造成了肥皂的清潔效果。實(shí)際上細(xì)胞膜也是由類似肥皂般的分子構(gòu)成，細(xì)胞膜的內(nèi)表面與外表面是極性端可與水親和，內(nèi)外表面之間則是排列著非極性的長(zhǎng)鏈烷類，是憎水的，阻擋了水中的極性分子任意進(jìn)出。按照細(xì)胞膜構(gòu)成的原理

4、，也可以人工方式制造出微胞(micell)，若將藥物放在微胞中，在人體內(nèi)可將藥物慢慢的釋放出來(lái)。 在小分子內(nèi)極性基團(tuán)相互的作用力，也會(huì)控制分子的結(jié)構(gòu)或稱構(gòu)型。如何來(lái)衡量分子是否有極性？偶極矩是衡量分子極性大小的物理量。物理學(xué)中，把大小相等符號(hào)相反彼此相距為 d 的兩個(gè)電荷（+q 和q）組成的體系稱為偶極子，其電量與距離之積，就是偶極矩（）。=qd。極性分子就是偶極子。因?yàn)?，?duì)分子中的正負(fù)電荷來(lái)說(shuō)，可以設(shè)想它們分別集中于一點(diǎn)，叫做正電荷中心和負(fù)電荷中心，或者叫分子的極（正極或負(fù)極）。極性分子的偶極矩等于正負(fù)電荷中心間的距離乘以正電中心（或負(fù)電中心）上的電量。偶極矩是一個(gè)矢量，既有數(shù)量，又有方向，

5、其方向是從正極到負(fù)極。因?yàn)殡娮拥碾娏繛?1.61019c。已知偶極矩的數(shù)值，可以求出偶極長(zhǎng)度，即正負(fù)電荷中心之間的距離 d， 兩個(gè)中心間的距離和分子的直徑有相同的數(shù)量級(jí)，即 1010m。所以，偶極矩的大小數(shù)量級(jí)為 1030cm。如 h2、ch4、ccl4，等分子的偶極矩為 0，即它們都是非極性分子；nh3 的偶極矩為 4.91030cm 不等于零，是極性分子，且偶極矩越大，分子極性越大。鍵的極性與電負(fù)性的關(guān)系在共價(jià)化合物中，由于不同元素的原子吸引電子的能力不同，共用電子對(duì)就必然或多或少地偏向于對(duì)它吸引力較大的那個(gè)原子，所以形成的鍵就具有不同程度的極性。兩種元素的電負(fù)性相差越大，它們之間鍵的極性

6、就越強(qiáng)，其中，電負(fù)性較大的原子為負(fù)極，電負(fù)性較小的原子為正極。例如，鹵素中氟的電負(fù)性為 4.0，氯為 3.0，溴為 2.8，碘為 2.5，而氫的電負(fù)性為 2.1。顯然，鹵化氫分子中鍵的極性強(qiáng)弱的順序?yàn)?hfhclhbrhi，其中前兩種為強(qiáng)極性鍵，hi 為弱極性鍵，而 hbr 則介于兩者之間。鹵素原子是負(fù)極，氫原子是正極。那么電負(fù)性差值達(dá)到什么程度，極性鍵就轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子鍵呢？實(shí)際上，在離子鍵和共價(jià)鍵之間沒(méi)有一條絕對(duì)分明和固定不變的界限。一般地，當(dāng)兩個(gè)原子電負(fù)性差值約為 1.7 時(shí)， 單鍵的離子性和共價(jià)性各約為 50%，所以當(dāng)兩個(gè)原子電負(fù)性差值大于 1.7 時(shí)，可認(rèn)為它們形成的是離子鍵，該物質(zhì)是離子

7、型化合物；而當(dāng)兩個(gè)原子電負(fù)性差值小于 1.7 時(shí)，則形成的是共價(jià)鍵，該物質(zhì)是共價(jià)化合物。鍵極性與極性分子1. 共價(jià)鍵的種類（1） 非極性共價(jià)鍵鍵結(jié)電子被兩個(gè)相同原子核均等共享，如 h2、cl2 及 n2 等（2） 極性共價(jià)鍵相異原子結(jié)合，電子不均勻分布于二原子間，其電子對(duì)不均等共享，而略偏向于電負(fù)度較大的原子，使鍵的一端稍帶 +而另一端稍帶 ，如 hcl、h2o 等2. 偶極矩(極性大小的量度) 定義：鍵的偶極矩稱為鍵矩鍵矩()為分子內(nèi)二原子間轉(zhuǎn)移的部份電荷()與鍵長(zhǎng)(r)的相乘積=r：兩原子間的移轉(zhuǎn)移電荷；r：鍵長(zhǎng)3. 極性分子與非極性分子（1） 分子的偶極矩：分子中各部份鍵矩之向量和若 =

8、0 非極性分子；0 極性分子如：co2、h2o，分子極性取決于分子偶極矩的大?。?） 雙原子分子的分子極性取決于鍵的偶極矩（鍵矩）的大小而定，而偶極矩的大小又和鍵兩端原子之電負(fù)性差有關(guān)：電負(fù)性差愈大，鍵的偶極矩愈大。故分子極性： hfhclhbrhi（3） 多原子分子之極性與分子內(nèi)各鍵矩向量和大小而定，故多原子分子之極性取決于分子的幾何形狀對(duì)稱型分子 =0 必為非極性分子ax2，直線形，如：bef2 ax3，平面三角形，如：bf3ax4，正四面體，如：ch4 ax5，雙三角錐，如：pcl5 ax6，八面體，如 sf6非對(duì)稱型分子及對(duì)稱型分子但周圍原子不同0 故為極性分子，如：h2o、nh3、c

9、h3cl、bf2cl、 ch2cl2（4） 分子極性大小之比較鍵結(jié)原子電負(fù)度差愈大，分子極性愈大。如：hfhcl鍵矩的方向及各鍵的夾角：鍵角愈小，鍵矩的向量和愈大，偶極矩愈大，故分子極性愈大 。未共享電子對(duì)的影響：未共享電子對(duì)失去傾向大者，分子偶極矩增大，極性愈大。如：nh3nf3。極性分子必具有極性共價(jià)鍵，具有極性共價(jià)鍵的分子不一定為極性分子。分子極性及其判斷規(guī)律一、分類：按照分子的極性，可把分子分為兩類。1. 非極性分子：正負(fù)電荷重心重合，分子對(duì)外不顯示電負(fù)性的分子。例如： h2 、o2 、n 2 、cl2 、br2 、co2 、cs2 、ch4 、ccl4 、bf3 等。2. 極性分子：

10、正負(fù)電荷重心不重合，分子對(duì)外顯示電負(fù)性的分子。例如 h2o、nh3、hcl、h2o2 等。二、掌握常見(jiàn)分子極性及其空間構(gòu)型：常見(jiàn)分子極性及其空間構(gòu)型可用下表表示。類型實(shí)例鍵的極性分子極性空間構(gòu)型x2h2o2n2非極性鍵非極性分子直線形xyhcl no極性鍵極性分子直線形xy2 (x2y)co2cs2極性鍵非極性分子直線形so2極性鍵極性分子三角形h2o極性鍵極性分子三角形xy3bf3極性鍵非極性分子平面三角形nh3極性鍵極性分子三角錐形xy4ch4ccl4極性鍵非極性分子正四面體三、了解常見(jiàn)分子空間構(gòu)型及其鍵角：中學(xué)常見(jiàn)分子空間構(gòu)型及其鍵角列舉如下：（1） h2 、o2 、n 2 等雙原子單質(zhì)

11、分子為直線形，夾角為 180。（2） h2o 為平面形，夾角為 104.5。（3） nh3 為三角錐形，夾角為 10718。（4） h2 s 為平面形，夾角為 92。（5） ch4 (ccl4 、sih4 ) 為正四面體形，夾角為 10928。（6） ch3cl(ch2 cl2 、chcl3 ) 為四面體形，夾角不確定。（7） c2 h2 為直線形，夾角為 180。（8） c2 h4 為平面形，夾角為 120。（9） c6 h6 為平面形，夾角為 60。（10） p4 為正四面體形，夾角為 10928。（11） co2 (cs2 ) 為直線形，夾角為 180。（12） bf3 為平面形，夾角為

12、 120。4注意：中學(xué)常見(jiàn)的四面體物質(zhì)有ch4 ch3cl ch2 cl2 chcl3 ccl4 p4種。 nh + sih4 sif4等。其中是正四面體的有、共 6四、分子極性判斷規(guī)律。雙原子單質(zhì)分子都是非極性分子。如 h2 、o2 、n 2 、cl2 、br2 等。雙原子化合物分子都是極性分子。如 hcl、hbr、hi 等。多原子分子極性要看空間構(gòu)型是否對(duì)稱，對(duì)稱的是非極性分子，否則是極性分子。如 h2o、 nh3 、hcl、h2 o2 、ch3cl 等是極性分子； co2 、ch4 、ccl4 、bf3 等是非極性分子。 abn 形分子極性判斷：若 a 原子的最外層電子全部參與成鍵，這種

13、分子一般為非極性分子。如co2 、ch4 、bf3 等。若 a 原子的最外層電子沒(méi)有全部參與成鍵，這種分子一般為極性分子。如 h2o、nh3 等?！啊薄啊盿t the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the