３　分子の極性と分子間にはたらく力ｈ

電気陰性度

　共有結合している2種類の原子の間に存在する共有電子対は，どちらか一方の原子にかたよって存在している場合が多い。このように，共有電子対がかたよって存在するのは，共有電子対を引き付ける強さが原子によって異なるからである。この共有電子対を引き付ける強さを数値にしたものが〔　電気陰性度　〕である。2種類の原子の間に存在する共有電子対は，電気陰性度の大きな原子の方にかたよって存在する。一般に，電気陰性度は，周期表で〔　貴ガス　〕を除いて〔　右上　〕に位置するものほど〔　大き　〕くなる傾向がある。（左下）

結合の極性

　共有結合している原子間では，電気陰性度の大きな原子の方が共有電子対を引き付けている。電子は負の粒子なので，共有電子対を引き付けている原子の方が，いくらか負に電荷を帯びている。このように，共有結合している原子間に電荷のかたよりがある場合，結合に極性があるという。

例）HCl　                                                                            

電気陰性度はH＜Clなので，HとClの間の共有電子対は，〔　Cl　〕の方にかたよる。　

分子の極性

　分子全体で見たとき，結合の極性が打消しあって（結合の極性のかたよりの方向を「→」で示し，ベクトル的に考える），分子全体で極性がなくなった分子を〔　無極性分子　〕，極性が残る分子を〔　極性分子　〕という。

極性分子…HCl，H₂O，NH₃

例題　次の分子は極性分子か無極性分子かを答えよ。

(1)　O₂　　(2)　HF　　(3)　H₂S　　(4)　CS₂　　(5)　CCl₄

例題　次の (a) 〜 (e) に最も適する分子を，下の�@〜�Eから選べ。

　(a)　分子中の電子の総数が最大の分子はどれか。

(b)　非共有電子対の数が最大の分子はどれか。

(c)　分子中の価標の数が最大の分子はどれか。

(d)　三角錐形の分子はどれか。

(e)　無極性分子はどれか。すべて答えよ。

　�@　F₂　　�A　HCl　　�B　H₂O　　�C　NH₃　　�D　C₂H₄　　�E　CO₂

　　(1)　無極性　(2)　極性　(3)　極性　(4)　無極性　(5)　無極性

　　(a)　�E　(b)　�@　(c)　�D　(d)　�C　(e)　�@，�D，�E

【分子間にはたらく力（分子間力）】

分子間力

分子と分子の間には，互いに引き合おうとする弱い力（イオン結合や共有結合よりもはるかに弱い）が生じている。この力を総称して〔　分子間力　〕という。分子には極性分子と無極性分子があるため，分子間力にはいくつかの種類がある。極性分子，無極性分子に関係なくすべての分子間にはたらくのが〔　ファンデルワールス力　〕である。ファンデルワールス力の大きさは〔　分子量　〕(分子の重さ)とともに大きくなる。そのため，融点・沸点は分子量が大きいほど〔　高　〕くなる。極性分子では分子全体で見たときに電子にかたより（分子内に弱い＋と−が生じる）があるため，極性分子間では，ファンデルワールス力以外に弱い〔　静電気力　〕も生じている。そのため，無極性分子よりも融点・沸点が高くなる。例）F₂（無極性，分子量38，沸点−188℃）とHCl（極性，分子量36.5，沸点−85℃）その他，一部の極性分子間には〔　水素結合　〕という結合も生じる。（左下）

分子間力と融点，沸点

　氷は水の固体でH₂O分子が〔　分子間力　〕によって集まり，規則正しく配列している（結晶になっている）。氷に熱を加えると，H₂O分子の〔　熱運動　〕が大きくなり，H₂O分子は少しずつ動けるようになり，ある一定の

温度になると配列が崩れ液体の水になる。この温度を〔　融点　〕という。さらに熱を加えると，熱運動はさらに大きくなる。ある一定の温度になると，H₂O分子は分子間力を振り切って単独で存在するように（気体の状態）なる。この温度を〔　沸点　〕という。分子からなる物質は，その構成分子の分子間力が大きいほど，融点，沸点が〔　高く　〕なる。（右上）

例題　

(1)　次の物質の中で，水素結合が生じるものはどれか。

　�@　CH₄　　�A　NH₃　　�B　H₂O　　�C　HCl　　�D　HF　　�F　H₂S

(2)　CH₄，NH₃，HClを沸点の高い順に並べよ。また，その理由を述べよ。

(1)　�A，�B，�D，

(2)　NH₃＞HCl＞CH₄　

CH₄は無極性分子なので，分子間にはファンデルワールス力のみが，HClは極性分子なので，分子間はにファンデルワールス力以外に弱い静電気力もはたらく。さらにNH₃には，水素結合も生じるのから。