偶极矩

当两个对电子胃口不同的原子成键时，电子会更靠近那个更贪婪的原子，使它略带负电，而它的搭档略带正电。这种偏向一侧的电荷构成了一支从正指向负的小箭头——偶极。偶极矩衡量这种电荷分离有多大，它解释了为什么有些分子黏腻、亲水，而另一些不是。

定量地说，偶极矩是电荷分离的大小乘以分离的距离，它是一个有方向的矢量（按惯例指向负端）。它常以德拜为单位测量。一根极性键有一个键偶极；分子整体的偶极是所有键偶极加上孤对贡献的矢量和。这里形状变得决定性：如果各键偶极指向相反方向并相互抵消，那么即使各根键都是极性的，分子整体也是非极性的。

偶极矩把电负性和几何构型与你能切身感受的性质联系起来。CO2 有两根极性 C=O 键，但由于分子呈直线形，它们恰好方向相反、相互抵消，所以 CO2 是非极性的。水有两根极性 O-H 键，但它弯曲的形状意味着它们不抵消，所以水有很大的偶极——这是它沸点高、能强力溶解离子的根源。比较形状相似的分子的偶极，是观察电负性差异如何起作用的最清晰方法之一。