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文档简介
1、第五节分子间力和氢键,无机化学多媒体电子教案,第四讲 分子间力和氢键,分子间力,气体液化成液体,液体凝固成固体。 表明在物质分子间还存在着相互作用力, 这种分子间力称为范德华力。,分子间力是决定物质的沸点、熔点、 气化热,熔化热、溶解度、表面张力、 粘度等性质的主要因素。,6-5-1 分子的极性和变形性,分子的极性和变形性,分子的极性,电荷中心正电荷或负电荷的集中点,如果分子的正电荷中心和负电荷中心 不重合在同一点上,那么分子就具有极性。,分子的极性,两个相同原子组成的分子,正、负电荷中心重合,不具有极性,为非极性分子。,例 H2,不同原子组成的分子,负电荷中心比正电荷中心更偏向电负性大的原子
2、,使正、负电荷中心不重合,为极性分子。,即 双原子分子 分子的极性取决于键的极性 有极性键的分子一定是极性分子 极性分子一定含有极性键,分子的极性,多原子分子,例 H2O,极性分子,CO2,非极性分子,分子的极性,键的极性 取决于成键两原子共用电子对的偏离,分子的极性 取决于分子中正、负电荷中心是否重合。,分子类型,分子的极性,分子中电荷中心的电荷量(q)与正、负电荷中心距离(d)的乘积。,=q d,d偶极长度; 库米(Cm),=0 非极性分子 极性分子,越大, 分子极性越强。,根据可以推断某些分子的几何构型 如CS2 =0 则为直线形分子 SO2 =5.33 则为V形分子,分子的变形性,(诱
3、导) E E 电场强度, 极化率 E一定时,越大,分子变形性越大。,分子的变形性,极性分子,取向 变形,定向极化 变形极化,固有偶极 诱导偶极,分子的偶极=固有偶极+诱导偶极,极性分子本身是个微电场, 因而,极性分子与极性分子之间, 极性分子与非极性分子之间 也会发生极化作用。,6-5-2 分子间力,分子间力,分子间力的种类,色散力 诱导力 取向力,分子间力的产生,非极性分子正负电荷中心重合,分子没有极性。但电子在运动,原子核也在不停地振动。使原子核与电子云之间发生瞬时的相对位移。正、负电荷中心暂时不重合,产生瞬时偶极。这种瞬时偶极尽管存在时间极短,但电子和原子核总在不停地运动,瞬时偶极不断的
4、出现。,色散力分子间由于瞬时偶极所产生 的作用力。,分子间力的产生,1. 由于电子与原子核的相对运动,极性分子也会出现瞬时偶极,所以非极性分子与极性分子之间也存在色散力。,2. 非极性分子在极性分子固有偶极作用下,发生变形,产生诱导偶极,诱导偶极与固有偶极之间的作用力称为诱导力。,分子间力的产生,3. 存在色散力。,2. 极性分子定向极化后,会进一步产生诱 导偶极,存在诱导力。,1. 极性分子相互靠近时,发生定向极化, 由固有偶极的取向而产生的作用力称 为取向力。,分子间力的产生,分子间力的特点,分子间力的影响因素,分子间距离:分子间距离越大, 分子间力越弱。,分子间力对物质性质的影响,一般来
5、说,结构相似的同系列物质 相对分子质量越大,分子变形性越大, 分子间力越强,熔、沸点越高。,分子间力对物质性质的影响,溶质或溶剂分子的变形性越大, 分子间力越大,溶解度越大。,6-5-3氢键,氢键,t/,周期数,2 3 4 5 2 3 4 5,同周期氢化物熔、沸点随相对分子质量的增大而升高,但NH3、H2O、HF特殊。,100 0 -100 -200,NH3,PH3,AsH3,HF,HCl,HBr,HI,H2O,H2S,H2Se,H2Te,熔点,沸点,氢键的形成,如,F的电负性大,其共用电子对强烈偏向F, H只有一个电子,其电子云偏向F后,几乎 呈质子,对附近另一个HF分子中的F产生 静电吸引作用,该静电吸引作用力为氢键。,氢键的形成,如,氢键的强度,如H2O 氢键键能为1883 kJmol1, OH键能为463 kJ mol1 。,分子内的氢键,如,氢键形成对物质性质的影响,分子间的氢键存在使熔、沸点升高。,如 HF、H2O、NH3,分子内的氢键存在使熔、沸点降低。,如,氢键形成对物质性质的影响,在极性溶剂中,若溶质和溶剂间存在
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