我们一般认为单质分子中由于是同种原子成键,所以通常键为非极性键,而一般仅含非极性键的分子通常属于非极性分子。但是臭氧是比较特的一个存在。一般从定量角度来讲,如果一个分子有极性,那么它的偶极矩就不为0。O3分子偶极矩(μ)实测值为μ=0.53D(D为偶极矩单位—德拜)。显然臭氧应该有极性,属于极性分子。那么我们一起来探究一下为什么臭氧有极性。 首先,分子有没有极性主要取决于键有没有极性。因此我们首先看一看臭氧分子里的键有无极性,通常中学阶段我们一般以为键两侧成键原子如果是相同的,那么该键就没有极性。例如:O=O、CH3-CH=CH2中的双键和C-C单键。但事实上只要键两端的原子的“化学环境”不同(所谓化学环境不同意思是成键两原子连接的其他原子不同),即使是相同原子成键也会有极性。简单讲就是键两侧原子虽然理论上讲电负性相同,吸引成键电子对能力完全相同,但由于周围环境的不同对其电负性产生一种微扰变化,使得成键两原子的的“动态电负性”不会绝对相同,这就导致成键电子对会向“动态电负性”大的一侧偏移,从而导致键表现出极性。比如CH3-CH=CH2中的C-C或C=C两侧化学环境显然不同,所以严格来讲丙烯中的C-C和C=C都有极性(注:一般中学阶段,对学生来讲除非竞赛生,一般不做解释,模糊处理即可。)接下来,再分析一下臭氧分子中键的极性。下图中1号氧没有连接其他原子,2号氧连接了另一个氧原子。1号氧与2号氧化学环境显然不同所以键有极性。 再从分子结构角度做一下分析。O3看做O·O2,中心原子为2号氧,其他两个氧做配位原子。根据VSEPR理论其价层电子对为6/2=3对,采取sp2不等性杂化,中心氧用两条含一个单电子的杂化轨道与两个配位原子形成两条σ键,然后用未杂化的含有一对电子的p轨道与两个配位原子的p轨道单电子形成一个 所以臭氧可以看做是 总结,通过上述分析。我们可以明确臭氧分子是一种含有极性键的极性分子。 化学课外 学习在课内, 提升在课外!化学课外聚焦教育,专注化学教与学。每天等你哦! 41篇原创内容 公众号
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