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有机化学薛科创

2020.12.20共价键的极性与分子的极性共价键的极性与分子的极性

1共价键的极性与分子的极性双原子单质分子中，例如H—H、Cl—Cl，共价键是由相同的原子形成的，共用的电子对完全均等的被两者共用，换句话说，两个原子对成键电子具有相等的吸引力，两个原子核形成的正电荷中心和成键电子形成的负电荷中心完全重合，这种类型的共价键称为非极性键。

1共价键的极性与分子的极性双原子分子中，当形成共价键的两个原子不同时，他们对成键电子的吸引力不同，使分子一端（原子电负性小的一方）带有部分正电荷δ+，另一端（原子电负性大的一方）带有部分负电荷δ－，这样的共价键具有极性，称极性共价键。例如，氯化氢分子中的H—Cl键就是极性共价键。

1共价键的极性与分子的极性共价键的极性用偶极距（μ）来表示。偶极距是正电荷中心或负电荷中心的电荷（e）与正负电荷中心之间距离（d）的乘积，即μ=e?d，偶极距的方向由带有部分正电荷δ+一端指向带有部分负电荷δ－一端，偶极距可由实验测的，它反映了共价键极性的大小。非极性键H—H、Cl—Cl等，μ=0；极性键H—Cl、H—Br等，μ≠0，μ值越大，键的极性越大。Hδ+—Clδ－

1共价键的极性与分子的极性

1共价键的极性与分子的极性分子的极性取决于键的极性和分子的空间构型（键的方向）。偶极距是矢量，分子的偶极距是分子中各键偶极距的矢量和。对于双原子分子，由于分子呈直线型，键的偶极距就是分子的偶极距。例如H2、Cl2等就是非极性分子，而HCl、HBr、CO等是极性分子。

1共价键的极性与分子的极性对于多原子分子的极性判断，需要考虑分子结构是否具有中心对称性。例如CO2，尽管C＝O是极性键，共用电子对偏向于氧原子一边，但是由于CO2分子的空间构型是线性对称的（O＝C＝O），两个C＝O键的极性相互抵销，即两个C＝O键偶极距矢量和为零，分子没有极性。

1共价键的极性与分子的极性CCl4分子，尽管C—Cl是极性键，但是CCl4分子成正四面体结构，四个C—Cl键偶极距矢量和为零，分子没有极性，是非极性分子，类似的还有CH4等。而CH3Cl分子成三棱锥结构，不具有中心对称性，四个共价键偶极距的矢量和不等于零，为极性分子，类似的还有CHCl3等。

1共价键的极性与分子的极性

1共价键的极性与分子的极性可以看出，由于共用电子对的两个原子的电负性不同，两个原子之间形成的共价键是有极性的，其中电负性大的原子带有部分负电荷，电负性小的原子带有部分正电荷。在多原子分子中，例如在氯乙烷分子中，这种极性不仅存在于直接相连的原子之间，如氯原子和碳原子之间，还影响着分子中不直接相连的其他原子，如氯的电负性不仅影响着与其直接相连的碳原子，也影响着氢原子和另一个碳原子，使得这些共价键上的电子云密度不同程度的向氯原子转移，以致氢原子和另一个碳原子也呈现较少的部分正电荷。

1共价键的极性与分子的极性

1共价键的极性与分子的极性这种原子对电子偏移的影响沿着分子中共价键传递，引起分子中电子云密度分布不均匀，且依原子的电负性所决定的方向而转移的效应，叫做诱导效应。诱导效应的产生，是由于一个共价键的一对成键电子在两个原子之间的不对称分布引起的，并随着原子的距离不断增加而逐步迅速减弱直至消失。一般认为，经过三个原子后诱导效应可忽略不计。诱导效应是有机化合物中普遍存在的一种电子效应，这种效应虽然较弱，但他影响着有机化合物的性质。在以后的学习中，还将结合具体问题进行讨论。

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