两种极易出现的误解——谈H[,2]O[,2]和O[,3]分子的极性，本文主要内容关键词为：极性论文,两种论文,极易论文,误解论文,分子论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、对过氧化氢的误解
认为H[,2]O[,2]是非极性分子。
1.误因分析
误因1：受H[,2]O[,2]的电子式
影响，把H[,2]O[,2]当成直线型分子（H—O—O—H），认为构型对称，正负电荷重心重合，分子不显极性。
误因2：认为H[,2]O[,2]的4个原子在同一平面上（如图1所示）， 认为O—O键所在直线与2个氢原子所在直线相交， 正负电荷重心在交点重合，分子不显极性。
2.H[,2]O[,2]是极性分子的原因
（一）从结构分析看
过氧化氢真实结构如图2所示。分子中2个氢原子位于像半展开的书本的两页书纸上，两页纸的夹角为94°，O—O键与O—H键夹角为97°。O—O键键长为148pm，O—H键键长为97pm。由于负电荷的重心在O—O 键的中点，而正电荷的重心在两氢原子所连直线的中点上，正负电荷的重心不能重合，故过氧化氢属极性分子。
（2）从性质表现看
①溶解性：过氧化氢以任意比溶于水，符合相似相溶原理。
②沸点：过氧化氢沸点为432.2K，较高，这除与氧键有关外，与极性分子的分子之间作用力较大有密切关系。
由以上性质可知，H[,2]O[,2]为极性分子。
二、对臭氧的误解
认为O[,3]是非极性分子
1.误因分析
误因1：认为臭氧由同种原子组成， 各原子对电子对的吸引能力相同，电子对不发生偏移，故分子不呈现极性。
误因2：把分子的极性、 非极性同分子的顺磁性和逆磁性混为一谈。实际上，分子的极性与否，取决于分子的正负电荷重心是否重合；而分子的磁性与否，取决于分子中有没有单电子，有单电子的为顺磁性，无单电子的为逆磁性。两者是不同的。
2.O[,3]是极性分子的原因
（1）从结构分析看
根据分子轨道理论，臭氧分子结构如图3所示。中心氧原子以sp[2]杂化态与其它两个氧原子结合，键角为116.8°，键长为127.8pm（正好位于氧原子间的单键148pm和双键112pm之间），中心氧原子的2 个单电子与另外2个氧原子的一个单电子结合，形成2个σ键，另外还有1 个三中心四电子离域Ⅱ键（Ⅱ[4][,3]），垂直于分子平面。所谓离域Ⅱ键，是指电子并不固定在两原子之间，而是在一定区域内运动。由此可以设想，由于两端氧原子的π电子向中心氧原子趋向时受到电子的阻力较大，故趋向的机会较小。相反，由于中心氧原子的2 个π电子向两端趋向的机会相对较大，故两端氧原子应略显一点负电性，中心氧原子则略显一点正电性，因而，臭氧分子呈现极性。
根据共振理论，含有离域键的分子，只用一个经典结构式来表示是不准确的（如：表示苯分子的凯库勒结构式—环己三烯，并不能准确的表示真实的苯分子），用几个共振结构式来表示一个化合物的结构往往比单独用一个结构式更能说明问题。根据共振理论要求以及上述结构，可设想臭氧分子有如下共振结构式：
各有2个氧原子不满足八隅电子构型，极不稳定
所谓“共振”，不是指一会儿变成这种结构，一会儿又变成那种结构，而是介于几种结构之间的某种结构。因此，臭氧分子的真实结构，可看成是主要由上述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种共振结构式共振形成的杂化体（其它的共振结构式因极不稳定，参与共振的比重较小，可忽略不计）。该杂化体既不同于上述三式中的任意一种结构式，也不是上述3 种共振结构式的混合物，而是介于它们之间的某种结构。因此可以想象出，臭氧分子中中心氧原子应略显一点正电性，而另2 个氧原子应略显一点负电性，因而臭氧分子略显极性。也可以类比SO[,2]分子来想象，将其称为“二氧化氧”。
（2）从性质表现看
①沸点：臭氧沸点为160.6K，远高于氧气（90K）。 这与臭氧是极性分子，分子间作用力较大有关。
②溶解性：标准状况下，臭氧在水中的溶解度是氧气的10倍。这与臭氧分子的极性有密切关系。
由以上性质可看出O[,3]是极性分子。