化学
高校生
解決済み

水素、窒素、酸素、ハロゲン以外のニ原子分子には極性がありますが、14族の水酸化物は無極性になる理由を教えてください!

回答

✨ ベストアンサー ✨

極性は原子間で電子をどれくらい引っ張り合うかによって決まります。それぞれの元素によって引っ張り具合(電気陰性度)が異なります。
同元素の二原子分子を考えると、原子間で同じ力で電子を引っ張るため電子がどちらかに偏ることはありません。一方、異なる元素の二原子分子を考えると、原子間の引っ張りに差がうまれ、電気的な偏り、つまり極性を持ちます。
まとめると、引っ張り具合の力が相殺されれば無極性となります。ここで、立体的に引っ張り合いを考えると、
正四面体型のCH4はCを中心としてHが引っ張り合うため相殺され、無極性となります。一方、三角錐型のNH3はNを中心としてHが引っ張り合いますが、非共有電子対によって水素の位置が偏っているので相殺されず、極性を持ちます。
14族元素をMとすると、MH4となったとき非共有電子対を持たず正四面体型となるため相殺できるので無極性となります。

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回答

_「水酸化物」→水素化物の間違い?

ごめんなさい、水素化物の間違いです💦

ぺんぎん

_「水素、窒素、酸素、ハロゲン以外のニ原子分子には極性がありますが、」→この表現であると、単体の気体分子の話しになってしまいます。
_表現が間違っているのではなく、認識が間違っているかも知れないので、念の為に書きますが、単体の気体分子は、水素(H2)・窒素(N2)・酸素(O2 )・ハロゲン(Cl2等)・貴ガス(Ar等)、全て無極性分子です。貴ガスは単原子分子です。
_水素が入っている事が気になりました。水素化物を考えているのなら、ここに、「水素、窒素、酸素、ハロゲン以外のニ原子分子には極性がありますが、」とは書かないのではないかな?と、思います。

_水素化物を考える時、「窒化水素、水、ハロゲン化水素は、全て極性分子です。水素化物の二原子分子の場合、結び付く原子がそもそも違うので、非対称性が生まれるので極性分子に成ります。
_水分子は、三原子分子であり、単結合で結び付いているので、くの字型の分子に成ります。この時、三角形の各頂点に原子が来るのではなく、三角形の中心に酸素原子が来て、三角形の各頂点には、水素原子2つと、非共有電子対と、が、来るイメージです。
_三原子分子でも、二酸化炭素の様に二重結合で結び付いている分子は、直線状になるので、立体的に点対称となり、無極性分子と成ります。
_14族の水酸化物は、14族の原子の腕が3本あるので、分子が正四面体の形となるので、各頂点に来る原子の区別が出来ない対称性があり、無極性分子となります。

ぺんぎん

_以下のウェブ・コンテンツも参考にして下さい。
https://www.nhk.or.jp/kokokoza/kagakukiso/contents/resume/resume_0000002028.html

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