在化学中,极性是物质分子或化合物中化学键电子的共享或不共享程度的一种描述。只要在一个化合物中存在化学键,那么这个化合物就有一个总体的极性。极性通常与物质的溶解度和化学反应有关,因为极性的不同会导致物质的化学性质、物理性质也不同。
极性通常由两个方面来体现:电性和分子结构。电性指的是分子中原子的电子云的分配是否相对均匀,分子结构则指的是分子中原子之间空间结构的排列。分子结构的不同会导致原子之间的电性分布不同,从而影响分子总体的极性。
例如,水分子(H2O)是一个极性分子,由一个氧原子和两个氢原子组成。水分子中的氧原子比氢原子吸电子更强,因此氧原子周围的电子云相对稠密,而氢原子周围的电子云比较稀疏。这就导致周围的电子云分布不均,使分子总体呈现出极性。
由于极性的不同,物质对水的溶解度也不同。极性分子通常溶解于极性溶剂中,例如,水可以溶解许多极性分子,但却很难溶解非极性的石油或油脂;反之,非极性分子,则会溶解在非极性溶剂中,如石油可以溶解许多脂溶性物质,却很难溶解天然气这种非极性分子。
此外,极性还影响物质的化学反应。由于带正电荷的物质偏爱与带负电荷的物质结合,因此带正电荷的物质多半会和极性分子反应,而不会和非极性分子反应。
通常可以通过分子的杂化方式、分子对称性、分子的键长和键角等性质来推算分子是否极性。方法有很多,下面列举两种较为常见的:
1)分子几何形状法
分子中有偶极矩的分子一般都具有分子偶极矩,通常也就是分子的极性,例如氟气分子(F2)、氯化氢分子(HCl)等。但是相同原子的分子并不一定是极性分子,如碳四族分子(CH4)与氧化碳分子(CO2)均为非极性分子。
2)分子几何构型法
若分子中分子对称轴的数目为1,则分子是极性分子;若分子中分子对称轴的数目为2,则分子是非极性分子。