双極子分子とは何ですか？

双極子の場合、電荷は不均一に分布します

（電気）双極子は 物理 2つの等しいが反対の電荷を持つ配置。 これらの2つの電荷は、わずかな距離で互いに分離されています。

• 多くの分子では、「双極子分子」という用語が 化学 利用。 これらの分子は、分子が外部に対して電気的に中性であっても、電子の顕著な非対称電荷分布を示します。 このような分子を単にダイポールまたは極性と呼ぶのが一般的です。
• モデルとして、互いに分離された2つの金属球をそれほど遠くない距離に配置し、それらを充電することによって、双極子を作成できます。
• 電気工学では、ダイポールは中央に給電される棒状のアンテナです。 このダイポールアンテナ内の移動する電荷キャリアにより、電磁波が確実に放出されます。
• 双極子モーメントは、サイズや電荷に関係なく、すべての双極子の特徴的な量です。 電気の場合、それを電荷分離の尺度として解釈することができます。 双極子モーメントは、μ= q * lとして定義されます。ここで、qは電荷、lは2つの電荷間の距離です。 単位はクーロンメートル（Cm）から得られます。


双極子-双極子力-これが化学における意味です

分子間には無数の力があり、ほとんどの場合、電荷によって引き起こされます...

• さらに、電荷の代わりに2つの対向する磁極がある場合、磁気双極子について話します。 すべての棒状の永久磁石はそのような磁気双極子です。 地球の磁場を大まかに磁気双極子と呼ぶこともできます。

電気陰性度が違いを生む

双極子分子は、電子の分布が不均一です。 つまり、原子核の正電荷の重心と電子の負電荷の重心は一致しません。 何故ですか？

• 化学では、結合は常に、原子核が結合パートナーの電子に及ぼす引力によって作成されます。その逆も同様です。 通常、これらは等しくないパートナー、つまり異なる元素の原子です。
• このような結合力の化学用語は電気陰性度です。 これは、結合内の共有された電子対を引き付けるための原子の努力を意味すると理解されています。 元素の電気陰性度は、理論的に計算できる純粋な数値であり、化学結合の比較値として機能します。 これらの数値はで使用できます テーブル 調べる。

簡単に言えば、結合の双極子特性が大きいほど、電気陰性度の差が大きくなります。

これにより、永続的な双極子分子が作成されます

したがって、双極子分子の例は、（非常に）異なる電子陰性を持つ2つのパートナーで構成されるすべての分子です。

• ハロゲン（グループ7）、特にフッ素は高い電気陰性度を持っています。 オクテット則によれば、これらの元素は、結合内の8つの電子で外側の電子殻を占有したいと考えています。 大まかに言えば、それらは結合で電子を引き付けます。
• アルカリおよびアルカリ土類金属（グループ1および2）、および水素は、電気陰性度が低いだけです。 要素の外殻には1つまたは2つの電子しかなく、結合で簡単に放棄されます。
• たとえば、塩化水素HCl（およびフッ化水素HF）を使用すると、一般的な 結合を作成する電子対は、平均して、時間の経過とともに、水素原子よりも塩素原子に多くなります。 で。 これにより、塩素は負の部分電荷になり、水素は正の部分電荷になります。
• 極端な場合、原子はイオン結合に入り、1つまたは複数の電子が2つの結合パートナーの1つと永続的に残ります。 塩化ナトリウム、化学的にはNaClはその一例です。 形成される結晶は、正に帯電したナトリウムイオンと負に帯電した塩素イオンで構成されています。

水分子は印象的な例です

• 双極子分子のよく知られた例は、化学的にHである2つの水素原子と1つの酸素原子で構成される水分子です。₂O。 ここで、より電気陰性度の高い原子は酸素であり、オクテット則によれば、外殻に2つの電子がありません。
• 実際、Hの形は₂O分子は珍しいです。 2つの水素原子核はそれぞれ酸素原子核に結合し、互いに形成します 角度 105°の。 水素の２つの電子は、好ましくは、酸素の近くに位置している。 水分子は、2つの水素原子核の側で正であり、酸素の近くで負です。
• 分子の異常な形状は、広範囲にわたる結果をもたらします。そのような水分子が多数集まった場合、それらはランダムまたは非荷電粒子を分配しません。 一部の分子は、別の分子の負の酸素部分と正の水素部分の間に結合を形成します。
• この結合は水素結合と呼ばれます。 分子はくっつき、他の分子は自分自身を引き裂きます。 このような水素結合の寿命はナノ秒の範囲です。 温度に応じて、いくつかの分子は互いにリンクされて一種の空間ネットワークを形成します。 これは再びすぐに崩壊し、別の形で再び形成されます。 このネットワーキングは、今日の基盤の1つです。 異常特性 水の。

要約すると、次のように定式化できます。双極子分子は、その結合が電子の非対称電荷分布を持っているという事実によって特徴付けられます。 アルカリ金属とハロゲンの化合物は、そのような分子の良い例です。 最もよく知られているのは極性水分子です。