CH3ClとCH2Cl2が極性がある理由がわかりません。
☆分子の極性の判断は、
①分子の形、電気陰性度から電荷の偏り(δ+、δー)を書き込む。
②δ+とδーの重心が一致すれば無極性、しなければ、極性。
もしくは、δ+からδーへと向かうベクトルを合成して、打ち消されるかどうかで考える。
ということだったのですが
CH4ならば、CのほうがHよりも電気陰性度が高いためCがδー、Hがそれぞれδ+となります。そして、δ+とδーの重心が一致することから、分子全体としては極性を持ちません。
しかし、
CH3clならば、CはHよりも電気陰性度が高く、Clよりは低い、
CH2Cl2も同様ですが、CH4と違って、最終的にCがどういう状態になるのかがわかりません。
CH4と同様の考え方(☆の考え方)をしようとしても、どうして図のように電荷を書き込めるのか、Cには電荷が書き込まれていないのはなぜかがわかりません。
どう考えるのでしょうか?
A 回答 (4件)
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No.3
- 回答日時:
極性はあくまで相対的なもので、そんな面倒な考え方はしない。
ゆとり教育以降、電子軌道を学びませんので説明はむつかしいのですが・・・
CH₄、CH₂Cl₂はsp³混成軌道と呼ばれる正四面体の頂点にある炭素原子から四つの頂点に向かう方向の電子軌道があります。
これらは、水素原子や塩素原子とσ結合を行います。
炭素、水素、塩素の電気陰性度を比較すると
水素<炭素<塩素
の順番ですから、
メタンCH₄の水素原子は+の電荷をもちますが、
点対称ですから偏りは観察できません。
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
ジクロロメタン(塩化メチレン)CH₂Cl₂は、点対称ではありませんから偏りが観察されます。
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なお、水H₂Oもメタンと同様sp³混成軌道ですが、水素は電子が結合に使われて背後が丸裸になり、原子核がむき出しになっているために強く分極しているように観察されます。分子間力の中ではこのような水素原子が関わる結合---水素結合---が現れるこの極めて強い分極は電気陰性度だけでは説明できません。
一方、塩素は結合に関与していない電子が塩素原子の周囲に存在しますから、負電荷に偏っているように見える。
分子の極性を電気陰性度、あるいは電気陰性度だけで考えるのは誤りです。アンモニアNH₃や水H₂Oだと結合している原子は二つとか三つ・・・それでどう陰性度使うのですかね。
極性を考えるときは、その形のほうが重要です。CH₄、CH₃Cl、CH₂Cl₂の分極は正四面体の4つの頂点が他の頂点と比較して+であるか-であるかだけを考えればよい。
おなじ正四面体sp³混成軌道の、CH₄,NH₃,H₂O,HFを考えるときは、水素原子が存在しない--中心に原子核のない孤立電子対との比較になります。
CH₄ NH₃ H₂O HF
点対処 非対称 非対称 非対称
極性なし 水素+ 水素+ Fが-
孤立電子対-
No.2
- 回答日時:
極性は、結合の極性をそれぞれ考えるんですよ。
何の参考書か知りませんが、その図は不適当です。
電子の偏りが、H→Cと、C→Cl、そのベクトルの和が偏っているかどうか、を考えねばなりません。
No.1
- 回答日時:
プロフィールにも書きましたが元科学屋です。
こいつら「安定な構造」を描いてはいけない。
一番極性の高い構造は排除されることが無い、それが化学、色々な原子配置を積算されたものが「本当の性質」つまり「あなたが御目にかかる実態」
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正4面体の中心にあるCと、4頂点にあるHやClとの極性をそれぞれ考え、ベクトル和を考える。
0ベクトルならば分子は極性を持たないということでしょうか?
δ+、δーの重心を考えるというよりこのやり方が正しいのですか?