化学極性分子中の電子密度の著しい不均一分布が存在することを特徴特性です。したがって、その構造には、負に帯電した領域（δ-）とその他の正に帯電した領域（δ+）があり、双極子モーメントが発生します。
結合の双極子モーメント（µ）は、分子の極性の表現形式です。これは通常、起点が電荷（+）にあり、その端が電荷（-）にあるベクトルとして表されますが、一部の化学者は逆に表します。
水分子の静電ポテンシャルマップ。出典：Wikipedia経由のBenjah-bmm27。
上の画像は、水H 2 Oの静電ポテンシャルマップを示しています。赤みがかった領域（酸素原子）は、電子密度が最も高い領域に対応しており、これが青の領域（水素原子）で際立っていることもわかります。 ）。
前記電子密度の分布は不均一であるため、正極と負極があると言われている。そのため、化学的な「極性」と双極子モーメントについて説明します。
双極子モーメント
双極子モーメントµは次の方程式で定義されます。
µ =δ・d
ここで、δは各極の電荷、正（+δ）または負（–δ）、dはそれらの間の距離です。
通常、双極子モーメントはデバイで表され、記号Dで表されます。1クーロン・メートルは2.998・10 29 Dに相当します。
2つの異なる原子間の結合の双極子モーメントの値は、結合を形成する原子の電気陰性度の違いに関連しています。
分子が極性を持つためには、その構造に極性結合を持つことは十分ではありませんが、非対称の幾何学を持つ必要もあります。双極子モーメントが互いにベクトル的に打ち消し合うのを防ぐような方法で。
水分子の非対称性
水分子には2つのOH結合があります。分子の形状は角張っています。つまり、「V」のような形をしています。したがって、結合の双極子モーメントは互いに打ち消し合うのではなく、それらの合計が酸素原子に向かって生成されます。
H 2 O の静電ポテンシャルマップはこれを反映しています。
角分子HOHが観察された場合、次の質問が発生する可能性があります。本当に非対称ですか？架空の軸が酸素原子を通るように描かれている場合、分子は2つの等しい半分に分割されます：HOOH。
しかし、仮想軸が水平である場合はそうではありません。この軸が分子を2つに分割すると、片側に酸素原子、もう片側に2つの水素原子ができます。
このため、H 2 Oの見かけ上の対称性は存在しなくなり、非対称分子と見なされます。
極性分子
極性分子は、次のような一連の特性を満たす必要があります。
-分子構造における電荷の分布は非対称です。
-通常、水に溶けます。これは、極性分子が双極子間相互作用によって相互作用する可能性があるためです。水は大きな双極子モーメントを持つことで特徴付けられます。
さらに、誘電率は非常に高く（78.5）、電荷を分離したままにして溶解度を高めることができます。
-一般的に、極性分子は高い沸点と融点を持っています。
これらの力は、双極子間相互作用、ロンドンの分散力、水素結合の形成によって構成されます。
-その電荷により、極性分子は電気を伝導することができます。
例
SW
二酸化硫黄（SO 2）。酸素の電気陰性度は3.44ですが、硫黄の電気陰性度は2.58です。したがって、酸素は硫黄よりも電気陰性です。2つのS = O結合があり、Oはδ-電荷を持ち、Sはδ+電荷を持ちます。
これは頂点にSがある角分子であるため、2つの双極子モーメントは同じ方向を向いています。したがって、それらは合算され、SO 2分子を極性にします。
CHCl
クロロホルム（HCCl 3）。1つのCH結合と3つのC-Cl結合があります。
Cの電気陰性度は2.55、Hの電気陰性度は2.2です。したがって、炭素は水素よりも電気陰性です。C：したがって、双極子モーメントはC（δ-）に向かってH（δ+）から配向するδ- -H δ+ 。
C-Cl結合の場合、Cの電気陰性度は2.55、Clの電気陰性度は3.16です。双極子ベクトル又は双極子モーメントが3つのCにCからCLに配向されるδ+ -Cl δ-結合。
水素原子の周囲には電子不足領域があり、3つの塩素原子で構成される電子過剰領域があるため、CHCl 3は極性分子と見なされます。
HF
フッ化水素はHF結合を1つだけ持っています。Hの電気陰性度は2.22で、Fの電気陰性度は3.98です。したがって、フッ素は電子密度が最も高くなり、両方の原子間の結合はHδ + -Fδ- として最もよく記述されます。
NH
アンモニア（NH 3）には3つのNH結合があります。Nの電気陰性度は3.06で、Hの電気陰性度は2.22です。3つすべての結合において、電子密度は窒素の方向を向いており、一対の自由電子の存在によってさらに高くなります。
NH 3分子は四面体で、N原子が頂点を占めています。NH結合に対応する3つの双極子モーメントは、同じ方向を向いています。その中に、δ-はNに位置し、そしてδ+ H.では、このようにして、結合である：N δ- -H δ+ 。
これらの双極子モーメント、分子の非対称性、および窒素上の自由電子ペアにより、アンモニアは極性の高い分子になります。
ヘテロ原子を持つ高分子
分子が非常に大きい場合、それらを無極性または極性自体に分類することはもはや確実ではありません。これは、その構造の一部が無極性（疎水性）と極性（親水性）の両方の特性を備えているためです。
これらのタイプの化合物は、両親媒性物質または両親媒性物質として知られています。無極性部分は、極性部分に比べて電子が少ないと見なすことができるため、構造には極性が存在し、両親媒性化合物は極性化合物と見なされます。
ヘテロ原子を含む高分子は、一般に双極子モーメント、つまり化学的極性を持つと期待できます。
ヘテロ原子は、構造の骨格を構成するものとは異なるものと理解されています。たとえば、炭素骨格は生物学的に最も重要であり、炭素と結合する（水素に加えて）原子はヘテロ原子と呼ばれます。
参考文献
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