永久双極子モーメントをもつ分子はどれか。1つ選べ。
永久双極子モーメントをもつ分子はどれか。1つ選べ。
- ⑴ ベンゼンベンゼンは平面正六角形の対称な分子で、C−H結合の双極子が互いに打ち消し合うため永久双極子モーメントをもちません。
- ⑵ メタンメタンは正四面体形で、4本のC−H結合の双極子のベクトル和が0になるため無極性分子です。
- ⑶ 二酸化炭素二酸化炭素は直線形（O=C=O）で、2つのC=O結合の双極子が反対向きに打ち消し合うため無極性です。
- ⑷ 水水は折れ線形のため2つのO−H結合の双極子が打ち消されず、分子全体として永久双極子モーメントをもつ極性分子です。
- ⑸ 四塩化炭素四塩化炭素は正四面体形で、C−Cl結合は極性をもちますがベクトル和が0となり、無極性分子です。
解説
正解は⑷です。水分子は酸素原子に2組の非共有電子対をもつため折れ線形（結合角約104.5°）となり、O−H結合の双極子モーメントが打ち消されずに残るので永久双極子モーメントをもちます。一方、ベンゼン（平面正六角形）、メタンと四塩化炭素（正四面体）、二酸化炭素（直線形）は、個々の結合に極性があっても分子の対称性によって結合双極子のベクトル和が0になるため無極性分子です。極性は結合の極性と分子の形の両方で決まる点を押さえておきましょう。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198926.html）を加工して作成