极性分子与非极性分子的区别

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

分子是由两个或两个以上化学键合的原子组成的物质的基本单元。它包含决定分子化学性质的粒子类型,以及这些原子如何排列和相互结合。分子的一个重要特征是其极性,它指的是分子内电荷分布不均。根据极性,分子可以分为极性分子或非极性分子。

Difference Between Polar and Non-Polar Molecules

极性分子

极性分子是指表现出净偶极矩的分子,偶极矩表示分子内电荷分布不均。当分子的原子具有不同的电负性时,就会发生这种情况,电负性是指原子吸引电子形成化学键的能力。当具有不同电负性的原子结合在一起时,会产生部分正电荷和部分负电荷,从而在分子内形成偶极矩。

水是极性分子的一个例子。由于水中的氢原子比氧原子更具电负性,因此在氢原子附近存在部分正电荷,在氧原子附近存在部分负电荷。由于电荷分布不均,水是极性分子,这会产生净偶极矩。

非极性分子

非极性分子是指整个分子中电荷分布均匀且没有净偶极矩的分子。这种情况发生在分子的原子由于相似的电负性而在共价键中共享相同的电子时。氧气和氮气等气体以及甲烷(CH4)和苯等有机分子是非极性分子的例子(C6H6)。

非极性分子在水和其他极性溶剂中的溶解度有限,这是将它们结合在一起的一个特征。这是因为非极性分子无法与水中的部分电荷发生氢键相互作用,因为没有偶极矩。

考虑到上述细节,以下是极性分子和非极性分子之间的一些主要区别

极性分子非极性分子
分子内电子分布不均,使其具有净偶极矩。它们没有偶极矩。
它们一端带有部分正电荷,另一端带有部分负电荷。它们的电子在整个分子中分布几乎均匀。
它们溶解在极性溶剂中。它们溶解在非极性溶剂中。
由于分子间作用力较强,它们的沸点和熔点比非极性分子高。它们的沸点和熔点比极性分子低。
由于水是极性溶剂,它们比非极性分子更容易溶解在水中。它们不像极性分子那样溶解在水中。
它们通常是不对称的。它们通常是对称的。
它们的介电常数较高。它们的介电常数比极性分子低。
它们的偶极矩较高。它们的偶极矩较低。
它们通常更具反应性。它们的反应性较低。
水、乙醇和氨是极性分子的例子。甲烷、二氧化碳和苯是非极性分子的例子。

结论

总之,偶极矩的存在或不存在决定了分子是极性还是非极性,这取决于分子内电子的均匀或不均匀分布。化学、物理、生物学和其他科学领域都受益于理解分子的极性如何影响它们与彼此及周围环境的相互作用。


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