極性（分子の形との関係・見分け方・例・打ち消しなど）

分子の形

• 分子の形を考える際に重要なのは次の2ポイントである。

• 具体例を用いて解説する。

メタン

• メタンCH₄は中心の炭素C原子が4対の電子対をもつ。
• これらができるだけ離れようとするため、分子の形は正四面体形となる。

三フッ化ホウ素

• 三フッ化ホウ素BF₃は中心のホウ素B原子が3対の電子対をもつ。
• これらができるだけ離れようとするため、分子の形は正三角形になる。

二酸化炭素

• 二酸化炭素CO₂は中心の炭素C原子が2組の電子対をもつ。（二重結合や三重結合も1組と考える）
• これらが出来るだけ離れようとするため、分子の形は直線形になる。

アンモニア

• アンモニアNH₃は中心の窒素N原子がHとの間に3組の電子対をもつ。また1組の非共有電子対をもつ。
• これらが出来るだけ離れようとするため、全体が正四面体形になる。ただし、分子の形はあくまでNとHの位置関係で考えるため、分子の形は三角錐形となる。

水

• 水H₂Oは中心の酸素O原子がHとの間に2組の電子対をもつ。また2組の非共有電子対をもつ。
• これらが出来るだけ離れようとするため、全体が正四面体形になる。ただし、アンモニア同様、分子の形はあくまでOとHの位置関係で考えるため、分子の形は折れ線形となる。

極性と電気陰性度

• 異なる種類の原子が共有結合すると、共有電子対は電気陰性度が大きい原子の方へ引きつけられる。
• 塩化水素HClの場合、共有電子対は電気陰性度のより大きなCl原子の方へ引きつけられる。その結果、Cl原子は負（δ^ー）に、H原子は正（δ^＋）に帯電する。

• このように、原子間の電気陰性度の差によって生じる電荷の偏りを極性といい、極性をもつ分子を極性分子という。
• 一方、塩素分子Cl₂のように同じ種類の原子同士が結合すると、電気陰性度に差がないため共有電子対は２つのCl原子のちょうど真ん中に存在する。

• そのため極性は生じておらず、このように極性をもたない分子を無極性分子という。

極性の打ち消し

• ここまでの説明を読んでこのように思った人がいるかもしれない。
  「極性の理由が電気陰性度なら、ほとんど全ての分子に極性が生じているんじゃない？」
• だいたいの分子は違う原子同士がつながっているため、こう思う人が多いのは当然である。しかし「ある2つの原子間で極性が生じていても、分子全体でみたら極性がない」という場合（いわゆる極性の打ち消し）が存在する。
• 具体例を用いて解説する。

二酸化炭素

• 二酸化炭素の「C」と「O」の電気陰性度には差があるため、2原子間で極性が生じるのは間違いない。
• しかし、二酸化炭素の分子中にC=O結合が2つ存在する。
• したがって、同じ結合が左右対称に存在するため、電気的な偏りが左右で打ち消される。
• その結果、CとOの間に極性は生じるものの、分子全体では無極性となる。

メタン

• CとHの電気陰性度を比較するとCの方が大きいため原子間で極性が生じる。
• しかし、CH₄の形は正四面体形であり、したがって分子全体では無極性となる。

三フッ化ホウ素

• BとFの電気陰性度を比較するとFの方が大きいため原子間で極性が生じる。
• しかし、BF₃の形は正三角形であり、したがって分子全体では無極性となる。

水

• H原子とO原子の電気陰性度を比較すると、Oの方が大きい。したがって、原子間に極性を生じている。
• また、H₂Oは分子の形が折れ線形のため、分子全体で極性を打ち消すことができない。したがって、H₂Oは極性分子である。

アンモニア

• N原子とH原子の電気陰性度を比較すると、Nの方が大きいため原子間に極性が生じている。
• NH₃の形は三角錐形のため極性を打ち消すことはできない。したがってNH₃も極性分子である。

分子の形・極性まとめ

• 代表的な化合物の分子の形・極性は次の通りである。