ベストアンサー
理解を深めるために、これをできるだけ単純に保つようにします。 。
つまり、BCl3は非極性分子であり、結合は極性です。なぜこれなのですか？背後にある理由は、元素の電気陰性度です。電気陰性度の周期表をグーグルで検索すると、元素といくつかの数字が記載された周期表が得られます。
これらの数字は、電気陰性度を示しています。電子。 Clの電気陰性度は3.16、Bは2.04であることがわかります。
ここで、ClとBの間に単結合を作成すると、極性結合と極性分子が得られると想像してください。これは、Cl原子が電子をBからそれ自体に少し引き寄せるために発生します。つまり、ClはBよりも少し負になり、極性結合/分子を取得する方法です。
では、なぜですか？ BCl3の分子も極性ではありませんか？それは素晴らしい質問であり、答えは幾何学にあります。 BCl3は120°の結合を形成します。これは対称的であることを意味します。
これを簡単に言えば、壊れることのない巨大なダイヤモンドがあると想像してください。次に、そのダイヤモンドを、同じ質量、同じ加速度を使用し、各方向に120°の角度で配置された3台の車に結び付けます。
ダイヤモンドはどうなりますか？
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答えはノーです。ムーブメントがキャンセルされるため、そうはなりません。 Cl原子は同一であることがわかります。つまり、B電子で同じ量を引きます。同じことがダイヤモンドにも起こります。
Cl原子はまだ少し否定的ですが、対称的に配置されているため、効果は互いに打ち消し合います。
答え
簡単な答え：はい。
詳細な説明が必要な場合は、先読みしてください。
“極性は電荷の分離であり、電気双極子または複数のモーメントを持つ分子またはその化学基につながります。」 （化学極性-ウィキペディアからコピー）
結合内の極性は、主に2つの理由で発生します。
- 結合の形成に関与する要素の電気陰性度の違い。
- 分子の形状。
電気陰性度に関する最初のポイントを説明するために、フッ化水素酸塩（HF）と塩酸塩（HCl）の例を見てみましょう。ここで、2つの化合物の場合、陽イオンは同じで、 ie 、水素またはH ^ +です。ただし、陰イオンは異なります— F ^-とCl ^- 。これら3つの元素の電気陰性度は異なります。したがって、これら2つの分子は極性分子である傾向があり、ハロゲンが電子をより側に引き寄せます。ただし、フッ素は周期表で最も電気陰性度の高い元素です。つまり、化合物は極性があり、HFはHClよりも極性があります。
次に、分子の形状である2番目のポイントについて説明します。2つの例があります。
例1：水分子と二酸化炭素分子。水の化学式であるH\_2Oと二酸化炭素の化学式を書くだけで、式が似ているため、両方の化合物の形状が同じであると考えることができます。 1つの中心原子は2つの周辺原子によって共有されます。ただし、考慮する必要があるのは、CO\_2が以下に示すようなライナー形状の分子であるということです。したがって、一方の酸素原子によって作成された双極子モーメントは、もう一方の側の酸素原子によっても作成されます。これら2つの双極子モーメントは反対方向であるため、互いに打ち消し合い、CO\_2が非極性化合物になります。
水分子についても同様のことが考えられます。ただし、水分子の形成後に酸素原子上に孤立電子対が存在すると、分子が少し曲がります。
分子の形状が線形ではないため、2つの水素原子によって引き起こされる極性モーメントが互いに打ち消し合わず、水が極性分子になり、有効な双極子モーメントが次のようになります。
例2： 2の場合三フッ化ホウ素（BF\_3）や三塩化ホウ素（BCl\_3）などの分子。フッ素と塩素は電気陰性度が異なるため、HFとHClの極性が異なることはすでに説明しましたが、BF\_3とBCl\_3の場合、ハロゲン原子（フッ素と塩素）は120°でホウ素原子の周りに配置されます。その結果、ハロゲン原子の1つによって作成された双極子モーメントは、他の2つのハロゲン原子によって相殺され、化合物全体が非極性のままになります。したがって、個々の結合には双極子モーメントがあり、2つの化合物の場合、これらの値は異なります。幾何学的に安定した形状と見なすと、これらの化合物は無極性です。
さて、なぜ CHCl\_3 またはクロロホルムなのか極性？
それに答えるには、クロロホルム分子の形状を確認する必要があります。
ここで、黒い原子は炭素、白い原子は水素、緑色の原子は塩素です。また、原子は四面体を形成するように配置されています。現在化学では、四面体の形をした分子は幾何学的に無極性です。ただし、これはすべての分子が同じである場合にのみ有効です。つまり、炭素原子の周りのすべての原子が塩素である場合、非CCl\_4を形成します。 -極性分子。
しかし、ここには2つの異なる結合のセットがあります。 1つはC-Cl結合で、もう1つはC-H結合です。これら3つの元素の電気陰性度を比較すると、ClはCよりも電気陰性度が高く、CはHよりも電気陰性度が高いため、炭素は水素からより多くの電子を引き寄せようとし、塩素はより多くの電子を炭素からより多く引き寄せようとします。
これにより、上の図に示すように、塩素原子の方向に正味の双極子モーメントが発生します。
私がこれをすべて言った理由は、異なる化合物の電気陰性度の違いにより、塩素状分子は極性分子と呼ぶことができるからです。ただし、分子の形状が四面体に近いため、双極子モーメントが減少し、クロロホルムは水分子や上記のHFおよびHCl分子ほど極性が高くありません。要するに、それは極性分子ですが、強い極性分子ではありません。