重要な違い - イオン双極子 vs 双極子-双極子力

分子間力とは、異なる分子間に存在する引力のことである。イオン双極子力と双極子-双極子力は、分子間力の2つの形態である。分子間力の他の例としては、イオン誘起双極子力、水素結合力、ファンデルワールス力などがある。この力は静電引力であり、分子はその電荷に基づいて引き合うからである。イオン双極子力と双極子-双極子力の決定的な違いは、イオン双極子力はイオン種と極性分子の間に存在し、双極子-双極子力は極性分子間に存在することである。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. イオン性双極子力とは 3. 双極子-双極子力とは 4. 双極子-イオン力の類似点 5. 横並び比較-表形式で示すイオン性双極子と双極子力 6. 総まとめ

イオン双極子力は何ですか？

イオン双極子力とは、イオン種とその極性との間に働く引力の分子である。そのイオン種は、アニオン（負に帯電した種）でもカチオン（正に帯電した種）でもよい。極性分子は、分子内の原子に起因するものである。電気陰性度とは、電子を引き寄せる力のことである。電気陰性度の高い原子が電気陰性度の低い原子に結合すると、結合電子は電気陰性度の高い原子に引き寄せられ（部分的に負の電荷を得る）、電気陰性度の低い原子は部分的に正の電荷を持つようになります。このように電荷が分離した状態を分極といい、この分子を極性分子と呼びます。

イオンの双極子力は双極子-双極子力より大きい。これは、この種の分子間力には、極性分子に比べて高い電荷を持つイオン種が関与しているためである。イオンの双極子力は水素結合よりもさらに強い。この相互作用は、イオンと双極子の静電的な相互作用の結果として生じるものである。

図01：金属イオンと水分子の引力（双極子）による水和反応

イオン性双極子力の亜流として、極性分子ではなく非極性分子が関与するイオン誘起双極子力がある。非極性分子は双極子を持たない（電荷が分離しない）。イオンの電荷は、その電子雲を歪ませることにより、無極性分子を偏光させます。

双極子双極子力は何ですか？

双極子-双極子力とは、極性を持つ分子間で発生する分子間力である。これらは静電気力である。このような力が形成されると、極性分子は位置エネルギーを小さくして分子間の引力が最大となるように整列する傾向がある。また、この配列により、分子間反発も小さくなる。

図02：極性HCl分子間の引き合い

モル質量の近い（分子間に双極子-双極子相互作用が存在する）化合物の系列を考えた場合、極性が大きくなるほど双極子-双極子力の強さは大きくなる。これは、極性が高いということは、電荷分離が高いということだからです。電荷分離が大きい（同一分子内にプラスとマイナスの両端の電荷が強い）分子は、反対の電荷を強く引き寄せる傾向がある。これは、化合物の沸点の上昇にもつながる。双極子-双極子力が大きいほど、沸点が高くなる。

イオン双極子と双極子双極子力の共通点

• イオン双極子力、双極子-双極子力はともに分子間相互作用の一種である
• イオン双極子力、双極子-双極子力ともに静電気力である

イオン双極子と双極子双極子力の違い

概要 - イオン双極子 vs. 双極子双極子力

イオン双極子力、双極子-双極子力とは、陽イオン、陰イオン、極性分子などの異なる化学種の間に存在する分子間力である。極性分子は、双極子（電荷分離）を持つ共有結合の化合物である。極性分子は、同一分子内にプラスに帯電した末端とマイナスに帯電した末端がある。そのため、これらの端子には、反対の電荷を持つ静電アトラクタが存在する可能性がある。イオン力と双極子-双極子力の違いは、イオン種と極性分子の間にイオン双極子力が存在し、極性分子間に双極子-双極子力が存在することである。

引用

1. "11.3：双極子-双極子力", 化学スクリプト, 歌詞, 2018年2月11日.2.ここでは、双極子-双極子力。ここで提供 3. "分子間力"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年3月14日。ここで提供される 2. 双極子-双極子力 3. "分子間力"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年3月14日。