如何來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。物理學中,把大小相等符號相反彼此相距為d的兩個電荷(+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(μ)。μ=q·d。極性分子就是偶極子。因為,對分子中的正負電荷來説,可以設想它們分別集中於一點,叫做正電荷中心和負電荷中心,或者叫分子的極(正極或負極)。極性分子的偶極矩等於正負電荷中心間的距離乘以正電中心(或負電中心)上的電量。偶極矩是一個矢量,既有數量,又有方向,其方向是從正極到負極。因為電子的電量


為1.6×10-19C。已知偶極矩的數值,可以求出偶極長度,即正負電荷中心之間的距離d,兩個中心間的距離和分子的直徑有相同的數量級,即10-10m。所以,偶極矩的大小數量級為10-30C·m。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4.9×10-30C·m不等於零,是極性分子,且偶極矩越大,分子極性越大。


鍵的極性與電負性的關係

在共價化合物中,由於不同元素的原子吸引電子的能力不同,共用電子對就必然或多或少地偏向於對它吸引力較大的那個原子,所以形成的鍵就具有不同程度的極性。兩種元素的電負性相差越大,它們之間鍵的極性就越強,其中,電負性較大的原子為負極,電負性較小的原子為正極。例如,鹵素中氟的電負性為4.0,氯為3.0,溴為2.8,碘為2.5,而氫的電負性為2.1。

顯然,鹵化氫分子中鍵的極性強弱的順序為HF﹥HCl﹥HBr﹥HI,其中前兩種為強極性鍵,H—I為弱極性鍵,而H—Br則介於兩者之間。鹵素原子是負極,氫原子是正極。 那麼電負性差值達到什麼程度,極性鍵就轉變為離子鍵呢?實際上,在離子鍵和共價鍵之間沒有一條絕對分明和固定不變的界限。一般地,當兩個原子電負性差值約為1.7時,單鍵的離子性和共價性各約為50%,所以當兩個原子電負性差值大於1.7時,可認為它們形成的是離子鍵,該物質是離子型化合物;而當兩個原子電負性差值小於1.7時,則形成的是共價鍵,該物質是共價化合物