分子间的相互作用与溶剂特性.ppt

1、一.极性与非极性分子 1. 分子的极性,偶极矩：衡量分子极性大小的量度 =qd d- 正、负电荷重心的距离； q- 偶极上一端的电荷。 =0为非极性分子,分子间作用力,电偶极矩愈大表示分子的极性愈强,非极性分子：正负电荷重心重合。如CH4、BF3、CCl4,极性分子：正负电荷重心不重合。如NH3,：(a) 可通过实验方法测得；,(b) 用于判断分子极性的大小和空间构型。,分子的极性与键的极性,分子间作用力,2.分子的偶极 正负电荷中心不重合便产生偶极 （1）永久偶极 极性分子的正负电荷重心不重合所产生的固有偶极。 （2）诱导偶极 外电场的作用使 分子变形产生的 偶极,这种现象称为 分子的极化,

2、（3）瞬时偶极 分子自身振动所致，分子越大越容易变形，瞬时偶极越大。,分子间的相互作用也 可产生极化,二、van der Waals力 取向力:由于极性分子的取向而产生的分子间吸引作用。 HCl in solid HCl in liquid,分子间作用力,极性分子-极性分子,二、van der Waals力 诱导力:由于诱导偶极而产生的分子间相互作用。,分子间作用力,极性分子非极性分子; 极性分子-极性分子,二、van der Waals力 色散力:由于瞬时偶极而产生的分子间相互作用。,分子间作用力,非极性分子之间; 极性分子非极性分子; 极性分子之间,van der Waals力的特点： 它

3、是静电引力，作用能比化学键小12个数量级 它的作用范围只有几十到几百pm； 它不具有方向性和饱和性； 大多数分子色散力为主。,分子间作用力,三、氢键(hydrogen bond),分子间作用力,1、氢键形成的条件： （1）氢与电负性大、半径小的元素成键 （2）分子中有电负性大具有孤电子对，半径小的元素（F、O、N）。,XHY X，Y=F、O、N （虚线所示为氢键） X：电负性大、半径小 Y：电负性大、半径小，外层有孤对电子,氢键不是化学键,2. 氢键的特点,分子间作用力,键能介于化学键和分子间作用力之间 具有饱和性和方向性,氢键的饱和性,分子间作用力,由于 H 的体积小，1 个 H 只能形成一

4、个氢键 。,氢键的方向性,分子间作用力,由于 H 的两侧电负性极大的原子的负电排斥，使两个原子在 H 两侧呈直线排列。,4、氢键的类型：分子内氢键和分子间氢键,FHF FHO OHO OHN NHN,3、氢键的强弱顺序：和H两侧的原子的电负性有关,（1）分子间氢键 同种分子之间氢键。 如H2O、HF、NH3等。 不同种分子之间氢键。 如H2O与NH3、甲醇与水、乙醇与水等。,（2）分子内氢键,分子间作用力,邻硝基苯酚,H 两侧的电负性大的原子属于同一分子,硝酸,5. 氢键对物质性质的影响 有分子间氢键的化合物的熔点和沸点比没有氢键的同类化合物为高。 例: HF, HCl, HBr和HI中哪个物质熔沸点最高？ HF的熔、沸点最高。,分子间作用力,典型的例子是对硝基苯酚和邻硝基苯酚 ：,(2) 有分子内氢键的化合物的沸点，熔点不是很高。,有分子内氢键 m. p. 44 45 ,没有分子内氢键 m.p. 113 114 ,(3) 氢键会影响物质的溶解度、密度、粘度等。 a.溶质和溶剂间形成氢键， 可使溶解度增大； b.若溶质分子内形成氢