極性分子と無極性分子の見分け方|対称性で見抜く試験直前判定法
極性分子と無極性分子の見分け方|対称性で見抜く試験直前判定法の総合ガイドをお届けします。専門的な知識がチェックできます。
極性分子と無極性分子の見分け方に悩む必要はもうありません。実は「分子の対称性」に着目すれば、誰でも機械的かつ瞬時に判定できる明確なアルゴリズムが存在します。試験本番でも3秒で答えを導き出せる「3ステップ判定法」の手順は以下の通りです。
ステップ1:分子を構成する原子の種類をチェックする
まず、同一の元素だけでできた単体分子(水素H₂、窒素N₂、塩素Cl₂など)であれば、同種原子間で電子を均等に引き合うため、電気陰性度の差が存在しません。この時点で無条件に「無極性分子」と確定します。
ステップ2:電気陰性度の差と極性の有無を確認する
2種類以上の異なる原子からなる化合物の場合、原子間で共有電子対を引っ張る力である「電気陰性度」に必ず差が生まれます。周期表においてフッ素(F)を頂点とし、酸素(O)、窒素(N)、塩素(Cl)の順に強くなる「電気陰性度の強さ(F>O>N>Cl)」を思い浮かべれば、結合ごとにどちらがマイナス(δ-)でどちらがプラス(δ+)に偏るかが即座に判明します。
ステップ3:分子の形から「双極子モーメントの打ち消し合い」を判定する
ここが最重要ステップです。各結合に生じた極性の矢印(物理でいうベクトル=双極子モーメント)を思い描いたとき、「引っ張り合いが完全に打ち消し合っているか(中心が一致するか)」を確認します。分子の形が上下左右・空間的に完全に対称であれば、矢印の合力はゼロになり「無極性分子」となります。逆に対称性が崩れて電荷の中心がずれていれば「極性分子」です。