2-5 鍵極性與分子極性 1 1
鍵極性與分子極性 2-5 學習目標： 了解鍵極性與分子極性的意義， 及分子形狀如何影響分子極性。 2
2-5 鍵極性與分子極性 兩原子形成鍵結時，若其電負度不同，則對鍵結電子的吸引力亦不相同。 以HCl分子為例： 氯原子的電負度比氫原子大，所以對於共用電子對的吸引力較強，因此氯原子端帶有部分負電荷，以 表示； 氫原子端則帶部分正電荷，以 表示。 像這樣共價鍵兩端電荷分布不平均的現象，稱為極化（ ）， 此種共價鍵則稱為 。 δ－ δ＋ polarization 極性共價鍵 3
2-5 鍵極性與分子極性 科學家使用鍵偶極矩表示鍵極性的大小： 偶極矩為向量， 其方向為由帶部分正電的一方（電負度較小的原子） 指向帶部分負電的一方（電負度較大的原子）。 鍵結原子的電負度差愈大，則鍵的極性愈強。 例如：鹵化氫的鍵極性大小順序為 HF HCl HBr HI 。 ＞ ＞ ＞ 4
2-5 鍵極性與分子極性 分子中各鍵偶極矩的向量和為其分子偶極矩： 一個分子中，鍵偶極矩的向量和為零者，稱為 非極性分子； 一個分子中，鍵偶極矩的向量和為零者，稱為 非極性分子； 向量和不為零者，則稱為極性分子。 雙原子分子因為僅有一個化學鍵，所以鍵極性即 為其分子極性， 例如：HCl 為極性分子， H2 則為非極性分子。 H 5
2-5 鍵極性與分子極性 多原子分子就更複雜了： 從二氧化碳的結構式可看出， C 與 O 之間的鍵偶極矩不為零， 為非極性分子。 6
2-5 鍵極性與分子極性 多原子分子就更複雜了： 再看看 H2O 分子： 分子形狀為彎曲形， 鍵偶極矩的方向由 H 原子指向 O 原子， 此兩個偶極矩的向量和不為零， 故 H2O 為極性分子。 同理，NH3 分子： 分子形狀為三角錐形， 鍵偶極矩的方向由 H 原子指向 N 原子， 此三個鍵偶極矩的向量和亦不為零， 故 NH3 亦為極性分子。 7
2-5 鍵極性與分子極性 在電場的作用下是否偏向？ 水分子具有極性， 水流受帶靜電氣球的吸引而偏向， CCl4 分子為非極性， 故不受電場影響。 8
2-5 鍵極性與分子極性 臭氧的中心氧原子上具有一對孤對電子，孤對電子較鍵結電子具有更顯著的移動性，因此可形成一偶極矩，故臭氧屬於極性分子。 9
範例 2-6 判斷下列分子的幾何形狀，並指出何者為極性分子？何者為非極性分子？ (1) H2O (2) CH4 (3) SO2 (4) PCl3 (1) H2O 為彎曲形，極性分子。 (2) CH4 為正四面體形，非極性分子。 (3) SO2 為彎曲形，極性分子。 (4) PCl3 為三角錐形，極性分子。 解答 10 選修化學(上) 10
練習題 2-6 解答 下列何者為極性分子？何者為非極性分子？ H2、CO2、CCl4、BF3、NH3 極性分子：NH3。 11 選修化學(上) 11