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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-07-11 03:57
化學(xué)鍵學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)遇到一個(gè)概念,就是化學(xué)鍵的極性,如何判斷化學(xué)鍵的極性以及分子的極性也是高種化學(xué)考察的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn),本文將進(jìn)行講解。
分子極性判斷方法
STEP1、共價(jià)鍵的極性判斷
化學(xué)鍵有無(wú)極性,是相對(duì)于共價(jià)鍵而言的。從本質(zhì)上講,共價(jià)鍵有無(wú)極性取決于共用電子對(duì)是否發(fā)生偏移,有電子對(duì)偏移的共價(jià)鍵即為極性鍵,無(wú)電子對(duì)偏移的共價(jià)鍵即為非極性鍵。從形式上講,一般來(lái)說(shuō),由同種元素的原子形成的共價(jià)鍵即為非極性鍵,由不同種元素的原子形成的共價(jià)鍵即為極性鍵。
在學(xué)習(xí)共價(jià)鍵的極性判斷時(shí),一定要走出這樣一種誤區(qū)“由同種元素的原子形成的共價(jià)鍵一定為非極性鍵”。
對(duì)于化合物來(lái)說(shuō),象H3C-CH3中的“C-C”鍵、CH2=CH2中的“C=C”鍵、Na2O2中的“O-O”鍵等具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的分子中同種元素原子間形成的共價(jià)鍵的確是非極性鍵。但象CH3CH2OH、CH3COOH等結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的分子中的“C-C”鍵卻不是非極性鍵,而是極性鍵。
對(duì)于單質(zhì)來(lái)說(shuō),象在H2、O2、N2、P4、C60、金剛石、石墨等共價(jià)單質(zhì)中的共價(jià)鍵的確是非極性鍵。但在O3分子中的“O-O”鍵卻不是非極性鍵,而是極性鍵。這是因?yàn)镺3分子結(jié)構(gòu)呈“V”型(或角型),鍵長(zhǎng)為127.8pm(該鍵長(zhǎng)正好位于氧原子單鍵鍵長(zhǎng)148 pm與雙鍵鍵長(zhǎng)112 pm之間),與SO2結(jié)構(gòu)相似,可模仿SO2把O3稱(chēng)作“二氧化氧”,所以O(shè)3分子中的“O-O”鍵是極性鍵,其分子是極性分子。
二、分子的極性判斷
分子是否存在極性,不能簡(jiǎn)單的只看分子中的共價(jià)鍵是否有極性,而要看整個(gè)分子中的電荷分布是否均勻、對(duì)稱(chēng)。
根據(jù)組成分子的原子種類(lèi)和數(shù)目的多少,可將分子分為單原子分子、雙原子分子和多原子分子,各類(lèi)分子極性判斷依據(jù)是:
1、單原子分子:分子中不存在化學(xué)鍵,故無(wú)極性分子或非極性分子之說(shuō),如He、Ne等稀有氣體分子。
2、雙原子分子:對(duì)于雙原子分子來(lái)說(shuō),分子的極性與共價(jià)鍵的極性是一致的。若含極性鍵就是極性分子,如HF、HI等;若含非極性鍵就是非極性分子,如I2、O2、N2等。
3、多原子分子:
⑴以非極性鍵結(jié)合的多原子單質(zhì)分子,都是非極性分子,如P4等。
⑵以極性鍵結(jié)合的多原子化合物分子,其分子的極性判斷比較復(fù)雜,可能是極性分子,也可能是非極性分子,這主要由分子中各鍵在空間的排列位置來(lái)決定。若分子中的電荷分布均勻,排列位置對(duì)稱(chēng),則為非極性分子,如CO2、BF3、CH4等;若分子中的電荷分布不均勻,排列位置不對(duì)稱(chēng),則為極性分子,如H2O、NH3、PCl3等。
STEP3、共價(jià)鍵的極性和分子的極性的關(guān)系
極性鍵是由于兩個(gè)原子對(duì)電子的吸引能力不同,成鍵時(shí)電子偏向吸引力較強(qiáng)的那個(gè)原子。比如HCl中,Cl對(duì)電子的吸引力較強(qiáng),電子偏向了Cl,這個(gè)鍵就是極性鍵,造成分子中電荷分布不均,形成極性分子
然而并不是所有由極性鍵構(gòu)成的分子都是極性分子,比如四氯化碳,雖然碳和氯之間的鍵是極性鍵,但是由于四氯化碳的分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),鍵的極性互相抵消,分子本身不顯極性。
總而言之,極性分子中一定有極性鍵,但是有極性鍵的分子不一定是極性分子,這還與分子結(jié)構(gòu)是否對(duì)稱(chēng)有關(guān)
具體情況可見(jiàn)下表:

STEP4、由極性鍵結(jié)合的多原子分子的極性判斷技巧
1、位置對(duì)稱(chēng)法
分子有無(wú)極性主要看分子中正、負(fù)電荷的分布是否對(duì)稱(chēng),而電荷分布情況又跟分子的形狀有密切的關(guān)系,因此可根據(jù)分子的形狀先分析分子的對(duì)稱(chēng)性。若分子高度對(duì)稱(chēng),則為非極性分子,反之為極性分子。具體的做法可將分子中同種元素的原子看成集中于一點(diǎn),有幾種元素就可以找?guī)讉€(gè)點(diǎn),然后再比較這幾個(gè)點(diǎn)是否重合,若能重合,就說(shuō)明該分子是高度對(duì)稱(chēng)的,這樣的分子沒(méi)有極性,是非極性分子,反之為極性分子。因此只要清楚分子的形狀(常見(jiàn)分子的形狀見(jiàn)上表),就能判斷分子是否有極性。
2、價(jià)、位關(guān)系法
所謂“價(jià)、位關(guān)系”是指元素的化合價(jià)和該元素在周期表中的位置(主族序數(shù))之間的關(guān)系。對(duì)于ABn型的分子來(lái)說(shuō),若A的化合價(jià)的絕對(duì)值和A在周期表中的主族序數(shù)相等,則該分子是非極性分子,若不相等,則是極性分子。例如,NH3分子中,N元素的化合價(jià)為—3價(jià),絕對(duì)值為3,它在第ⅴA族,價(jià)與位不等(3≠5),故NH3為極性分子。而CH4、SO3、PCl5等分子中的中心元素C、S、P都符合價(jià)、位相等關(guān)系,都是非極性分子。
3、孤對(duì)電子數(shù)法
對(duì)于ABn型的分子來(lái)說(shuō),若中心原子A的最外層有孤對(duì)電子,分子有極性,反之,無(wú)極性。如,NH3分子中N原子上有一對(duì)孤對(duì)電子,所以,NH3分子是極性分子,而CO2分子中C原子上無(wú)孤對(duì)電子,所以,CO2分子是非極性分子。

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