要确定一个分子是否为极性分子,我们需要考虑两个主要因素:分子的几何形状和分子中各原子之间的电负性差异。
- 电负性差异:如果分子中的原子之间存在显著的电负性差异(通常是不同种类的原子),则该分子很可能具有极性键。
- 分子几何形状:即使分子中有极性键,其整体是否为极性分子还取决于分子的三维形状。对于一些对称的分子结构,偶极矩可以相互抵消,使得整个分子是非极性的。
基于以上原则,我们可以分析一些常见分子的例子:
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水 (H₂O):氧原子比氢原子更电负,因此氧和氢之间有明显的电负性差异。同时,水分子是弯曲形的,这导致偶极矩无法相互抵消,所以水是一个极性分子。
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二氧化碳 (CO₂):尽管碳和氧之间存在电负性差异,但二氧化碳分子是线性的,两个C=O键的偶极矩方向相反且大小相等,因此相互抵消,使二氧化碳成为一个非极性分子。
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甲烷 (CH₄):虽然碳和氢之间有轻微的电负性差异,但由于甲烷分子是正四面体形的,所有C-H键的偶极矩方向均匀分布并相互抵消,因此甲烷是非极性分子。
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氨 (NH₃):氮原子比氢原子更电负,因此N-H键是极性的。由于氨分子是三角锥形的,偶极矩不能完全抵消,因此氨是一个极性分子。
综上所述,水 (H₂O) 和氨 (NH₃) 是极性分子的例子。