水が極性分子であるのは、その酸素が強い電気陰性であり、電子対を自分の方に引き寄せ（2つの水素原子から離れ）、わずかに負の電荷を帯びるからです。

分子の極性はその構成原子だけではなく、それらが中心原子の周りにどのように配置されているかと、つまりそれらの原子の空間配置によって決定されるのです。

何が分子を極性にするのか

分子の極性は、電子が特定の方向に移動することに関係します。 これは、分子内に存在する結合の極性に依存し、これらの結合も電子を含むからです。

分子内では、それ自身の方に電子を引き寄せる力の強い原子（すなわち。

アンモニアは極性分子で、わずかに負と正の電荷を持つ領域があるためです。

要するに、極性結合の電子密度は結合の一方の端に向かって蓄積され、その結果、その端はわずかに負の電荷を持ち、もう一方の端はわずかに正の電荷を持っていると言えるでしょう。

同様に、分子がプラスとマイナスの電荷を持つ領域を持たない場合、それは非極性とみなされる。

しかし、興味深いことに、電気陰性度の差が大きいほど、分子内の結合はより極性を持つことになるのである。 カルボニル化合物が極性を持つのは、カルボニル炭素がわずかにプラスであるからです。 したがって、陽性の炭素と部分的に陰性の2つの酸素を含む二酸化炭素は極性であるべきではないでしょうか。

さて、二酸化炭素は炭素原子に結合した2つの酸素原子からなります。 酸素原子は炭素原子よりもはるかに電気陰性度が高いので、部分的にマイナスの電荷を持ち、炭素原子はわずかにプラスに帯電しているはずです。 しかし、興味深いことに、そうはなりません。

二酸化炭素の構造式を見てみましょう。

これは確かに、2つの同じく電気陰性な酸素原子からなりますが、この原子が炭素原子の周りにどう配置されているかを見てみましょう。 この2つの原子は、炭素から180度の完璧な角度で立っているのです。 その結果、炭素から電子密度を等しい力で反対方向に引っ張っているのです。

二酸化炭素は、分子の形状が極性か非極性かを決定する上でいかに重要な役割を果たすかを示す好例と言えます。

なぜ水は極性なのか

水の化学式はH20で、2つの水素原子と1つの酸素原子を含んでいることを意味します。 水素原子は殻に1個の電子しか持っていませんが、酸素原子は6個の価電子を持っています。

Notice the two lone pairs of electrons on the oxygen atom in water.

酸素は価電子殻に6個の電子を持っていますので、それぞれの水素原子に1個ずつ電子があります。 その結果、2つの軌道に4個の結合していない電子が残ります。 この結合電子と非結合電子が酸素を中心に四面体状に並んでいるため、2つの結合が曲がって見えるのです。

水分子の四面体形状。

さて、酸素原子と水素原子はともに電気陰性度が異なる（水素の電気陰性度は2.1、酸素の電気陰性度は3.5）ので、両方の結合は極性を持つことになります。 酸素は水素よりも電気陰性なので、これらの結合の両方で電子密度が酸素の方にシフトし、それによって酸素の周囲の領域が2つの水素原子の周囲の領域よりも陰性になる。

このために水の分子は極性となる！

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