主な違い – 極性誘電体と非極性誘電体
誘電体は電気絶縁体です。
電気を通す自由電子を持たないので、電気を通す物質ではありません。
誘電体は、電界をかけることで分極させることができます。
誘電体には、極性誘電体と非極性誘電体の2種類があります。
極性誘電体は、電気を通さない極性のある化合物です。
非極性誘電体は、電気を通さない非極性化合物です。
極性誘電体と非極性誘電体の主な違いは、極性誘電体が非対称な形状をしているのに対し、非極性誘電体は対称な形状をしていることです。
極性誘電体とは
極性誘電体とは、電気を通さない極性化合物のことです。
電気を通す自由電子が存在しないため、電流を流すことができない。
極性誘電体である大きな理由は、その形状にあります。
この誘電体の形状は、非対称です。
極性誘電体分子を考えた場合、その極性は分子の形状または幾何学的な形状によって決定される。
極性共有化学結合は、2つの異なる原子が互いに結合することで形成される。
元素によって電気陰性度の値は異なる。
電気陰性度とは、電子に対する親和性のことです。
電気陰性度の高い原子は、結合電子を自分の方に引き寄せます。
すると、電気陰性度の低い原子は(電子不足により)部分的にプラスに、電気陰性度の高い原子は(電子密度が高いため)部分的にマイナスに電荷を持つことになります。
これが共有結合の極性というものです。
極性をもついくつかの共有結合からなる分子がある場合、その結合の配置(分子の形)によって極性分子であるかどうかが決まる。
この分子が電気を通さなければ、それは極性誘電体です。
図1:NH3は極性誘電体である
アンモニアは、極性誘電体の良い例です。
電気を通す自由電子がない。
窒素原子が水素原子よりも電気陰性であり、3つのN-H結合の配置が三角錐であることから、極性分子と呼ばれる。
非極性誘電体とは?
非極性誘電体とは、電気を通さない非極性化合物のことです。
電気を通す自由電子が存在しないため、電流を流すことができない。
極性誘電体である大きな理由は、その形状にあります。
この誘電体の形状は、対称的です。
非極性誘電体の分子は、対称的な形状をしているため、非極性です。
例えば、CO2は2つのC-O結合を持つ線状分子です。
C-O結合は、炭素と酸素の電気陰性度の違いから、極性結合となる。
しかし、結合の配置が直線的であるため、正味の極性はゼロです。
したがって、無極性分子です。
電気を通さない。
したがって、非極性誘電体分子です。
図2:ベンゼンは無極性誘電体です。
非極性誘電体の例として、メタン、ベンゼン、二酸化炭素など、電気を通す自由電子を持たない非極性化合物も多くある。
極性誘電体と非極性誘電体の違い
定義
極性誘電体。
極性誘電体は、電気を通さない極性のある化合物です。
非極性誘電体。
非極性誘電体は、電気を通さない非極性化合物。
形状
極性誘電体。
極性誘電体の形状は非対称です。
非極性誘電体。
非極性誘電体の形状は対称的です。
極性
極性のある誘電体。
極性誘電体は極性を持つ。
非極性誘電体。
非極性誘電体は、非極性です。
例
極性のある誘電体。
アンモニアやHClは極性誘電体の代表例。
非極性誘電体。
ベンゼン、メタン、炭酸ガスなど。
結論
誘電体とは、電気を通さない化合物のことである。
この誘電体は、分子の極性によって極性誘電体と非極性誘電体に分類される。
極性誘電体と非極性誘電体の主な違いは、極性誘電体が非対称な形状をしているのに対して、非極性誘電体は対称な形状をしていることです。