矢量計算在分子極性判斷中的應用

〔關鍵詞〕 矢量計算；分子極性；判斷；應用

〔中圖分類號〕 G633.8〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2008）12（Ａ）—00４9—０1

中學化學教材中對分子極性的判斷是通過舉例，用“電核重心”進行描述的，比較難以遷移到去分析其他分子上，很抽象，學生常常不知應如何找出“電核重心”。筆者認為用矢量分析的方法比較直觀，試驗教學后也發現學生較易接受。現舉例分析如下：

1. 雙原子分子

（１）HCl分子

電子式為，空間構型是直線型，其球棍模型如圖所示：。由于Cl原子的電負性大，所以電子對偏向Cl原子，即可以認為公用電子對受到向右的引力大。因此，它的受力分析為，又因為F1

（２）Cl2分子

電子式為，共用電子對沒有偏移的趨勢，為直線型分子，其球棍模型如圖所示：。即可認為共用電子對受到大小相等、方向相反的兩個Cl原子的引力，為，得F合=0，故Cl2是非極性分子。

2． 三原子分子

（１）H2O分子

電子式為，分子的球棍模型如圖所示：。該電子對受力分析為：，可知其矢量和F合≠0，故為極性分子。

（２）CO2分子

電子式為，其分子的球棍模型如圖所示：，電子對受力分析為。F1和F2大小相等，方向相反，在一條直線上，可知F合=0，故該分子為非極性分子。

3． 四原子分子

（１）NH3分子

電子式為，其球棍模型為三角錐形（如圖所示）：。該電子對受力分析為，可知其矢量和F合≠0，因此是極性分子。

（２）BF3分子

電子式為，空間構型如圖所示：，可知這四個原子在同一平面上，電子對受力分析為，得鍵角均為120°，F合=0，故為非極性分子。

4． 五原子分子（CH4分子）

電子式，球棍模型如圖所示：，為正四面體結構。電子對受力分析為，得F合=0，故為非極性分子。

5． 六原子分子（PCl5分子）

空間構型如圖所示：，構成了兩個對立的正三角錐，可以看出其電子對所受力的合力為零，故為非極性分子。

6. 七原子分子（XeF6分子）

其空間構型為正八面體（如圖所示）：，得其電子對的矢量和為零，故為非極性分子。

綜上，只要知道分子的空間構型，并對共用電子對進行簡單地受力分析，便可方便快捷地判斷出分子的極性了。