分子偶极矩 分子偶极矩是描述分子中正负电荷中心不重合程度的物理量。它是一个矢量，方向规定为从负电荷中心指向正电荷中心。偶极矩的大小等于电荷量乘以正负电荷中心之间的距离，单位是德拜（D）。对于简单的双原子分子，如果两个原子之间的电负性不同，就会形成极性共价键，电子云偏向电负性较大的原子，导致分子具有永久偶极矩。 理解分子偶极矩的关键在于分析分子的对称性和键的极性。即使分子中的每个化学键都是极性的，如果分子的空间构型高度对称，各键的偶极矩可能会相互抵消，使得整个分子没有净偶极矩。例如，二氧化碳分子（CO₂）是直线型结构，两个C=O键的偶极矩大小相等、方向相反，因此总偶极矩为零。相反，水分子（H₂O）是V形结构，两个O-H键的偶极矩不能完全抵消，所以水分子具有净偶极矩。 分子偶极矩直接影响分子的许多物理性质。极性分子之间存在偶极-偶极相互作用，这是一种较强的分子间作用力，会影响物质的沸点、熔点和溶解度。例如，水的沸点比非极性的甲烷高得多，部分原因就是水分子之间存在较强的偶极-偶极相互作用。在电场中，极性分子会趋向于沿着电场方向排列，这种现象称为取向极化。 测量分子偶极矩的常用方法包括介电常数测量和微波光谱法。通过测量物质的介电常数随温度的变化，可以计算出分子的偶极矩。微波光谱法则通过分析分子转动能级间的跃迁来精确测定偶极矩。这些测量为理解分子结构和分子间相互作用提供了重要信息。