基礎(chǔ)化學(xué)第九章分子結(jié)構(gòu)-資料下載頁
2025-01-08 17:15本頁面
【正文】 分為色散力、誘導(dǎo)力和取向力。 1. 取向力 2. 誘導(dǎo)力 3. 色散力 取向力 又稱定向力、葛生力。極性分子接近時(shí)， 永久偶極 間同極相斥、異極相吸，分子在空間取向排列。 取向力的本質(zhì)是 靜電引力 ，與 偶極矩 的平方、 熱力學(xué)溫度 的倒數(shù)、及 分子間距 的負(fù)六次方成正比。 誘導(dǎo)力 又稱德拜力。 非極性分子與極性分子接近時(shí)產(chǎn)生 誘導(dǎo)偶極 ，該誘導(dǎo)偶極與極性分子的 永久偶極 間產(chǎn)生的靜電引力稱為誘導(dǎo)力。 誘導(dǎo)力 極性分子接近時(shí)，在分子永久偶極的影響下，分子發(fā)生變形，正、負(fù)電荷中心的距離被拉大，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極。因此誘導(dǎo)力也存在于極性分子之間。 誘導(dǎo)力與 偶極矩 的平方、分子的變形性 成正比，與 溫度無關(guān) 。 色散力 ? 又稱倫敦力。 1930年倫敦提出的量子力學(xué)公式與光色散公式相似，故稱色散力。 ? 色散力指兩個(gè)分子 瞬時(shí)偶極 間產(chǎn)生的靜電引力，雖然瞬時(shí)偶極存在時(shí)間極短，但這種現(xiàn)象不斷大量重復(fù)，因此色散力始終存在。 色散力 顯然， 任何分子 都會產(chǎn)生瞬時(shí)偶極，因此不僅非極性分子之間，非極性分子與極性分子之間、極性分子之間也存在色散力。 分子的 相對質(zhì)量 越大，色散力越大。 總結(jié) 分子 分子間力種類 非極性分子－非極性分子 色散力 非極性分子－極性分子 色散力、誘導(dǎo)力 極性分子－極性分子 色散力、誘導(dǎo)力、取向力 綜上所述 ， 分子間作用力本質(zhì)是 靜電引力 ， 無飽和性和方向性 ， 作用距離短 （ – ） ， 作用力小（ 10kJ〃mol 1） ， 以色散力為主 。 分子間作用力是決定物質(zhì) 物理性質(zhì) 的主要因素 。 如 FCl2為氣體 ， Br2為液體 ， I2為固體 。 氫鍵 氫鍵 在 H－ X（ X=F, O, N）中，由于 X原子 半徑小 、 電負(fù)性大 ，強(qiáng)烈吸引共用電子對，所以 H 原子幾乎變成了“ 裸核 ”：體積很小，無內(nèi)層電子，不被其他原子的電子所排斥。該“裸核”可與其附近的 H－ Y（ Y=F, O, N）中的 Y 原子產(chǎn)生靜電吸引作用，此稱為氫鍵。 H X + _ 在 H－ X（ X=F, O, N）中，由于 X原子 半徑小 、 電負(fù)性大 ，強(qiáng)烈吸引共用電子對，所以 H 原子幾乎變成了“ 裸核 ”：體積很小，無內(nèi)層電子，不被其他原子的電子所排斥。該“裸核”可與其附近的 H－ Y（ Y=F, O, N）中的 Y 原子產(chǎn)生靜電吸引作用，此稱為氫鍵。 氫鍵 在 H－ X（ X=F, O, N, C）中，由于 X原子 半徑小 、 電負(fù)性大 ，強(qiáng)烈吸引共用電子對，所以 H 原子幾乎變成了“ 裸核 ”：體積很小，無內(nèi)層電子，不被其他原子的電子所排斥。該“裸核”可與其附近的 H－ Y（ Y=F, O, N）中的 Y 原子產(chǎn)生靜電吸引作用，此稱為氫鍵。 氫鍵 小結(jié) 氫鍵通常用 X－ H〃〃〃〃〃Y 表示，其中 X 和 Y 代表 F, O, N, C等原子， 〃〃〃〃〃 代表氫鍵。 H、 O、 C、 N及鹵素的富存性，決定了氫鍵的普遍性與多樣性。 氫鍵是一種長距離靜電相互作用，它的形成有兩個(gè)基本條件： 1. X－ H分子中 X 原子電負(fù)性大、半徑小，使 H 原子帶部分正電荷，即作為 氫鍵給予體 ； 2. H 原子附近的具有孤電子對、電負(fù)性大、半徑小的 Y元素作 氫鍵接受體 。 氫鍵的強(qiáng)度 一般用鍵能衡量氫鍵的強(qiáng)度，指拆開 1mol H〃〃〃〃〃Y 鍵所需的能量，介于共價(jià)鍵能與范德華力之間，如 H2O 氫鍵的鍵能為 〃mol 1。 氫鍵的強(qiáng)度與 X 和 Y 的電負(fù)性大小有關(guān)， X, Y 的電負(fù)性越大、半徑越小，氫鍵越強(qiáng)。 據(jù)鍵能大小，氫鍵分為強(qiáng)氫鍵 (50kJ〃mol 1)、中強(qiáng)氫鍵 (15– 50kJ〃mol 1)、弱氫鍵 (15kJ〃mol 1)。 F－ H〃〃〃〃〃F O － H〃〃〃〃〃O N －H〃〃〃〃〃N Cl － H〃〃〃〃〃Cl 氫鍵的方向性 指形成氫鍵時(shí)， X, H, Y原子盡可能在 同一直線 上，這樣可使 X、 Y原子間距最遠(yuǎn)，兩原子間的斥力最小，使體系穩(wěn)定。 但在 分子內(nèi)氫鍵 等結(jié)構(gòu)中，由于分子或晶體結(jié)構(gòu)限制， X、H、 Y很少真正在同一直線上。 氫鍵的飽和性 是指 X－ H 分子中 H 原子只能與 一個(gè) Y 原子形成氫鍵。形成氫鍵后， X、 Y 原子的電子云的斥力使得另一個(gè)極性分子上的 Y 原子很難靠近，所以形成第二個(gè)氫鍵 。 分子內(nèi)氫鍵 ? 分子內(nèi)氫鍵受環(huán)狀結(jié)構(gòu)的限制， X－ H〃〃〃〃〃Y 一般不在同一直線上。 鄰硝基苯酚 NOOHO硝酸 ONOOH氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響 物質(zhì)內(nèi)存在 分子間 氫鍵，分子之間存在較大的吸引力，導(dǎo)致 熔點(diǎn) 、 沸點(diǎn) 升高 。而存在 分子內(nèi) 氫鍵，常使物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn) 降低 。 溶質(zhì)與溶劑 分子間 存在氫鍵，溶質(zhì)、溶劑分子間結(jié)合力增強(qiáng)，導(dǎo)致溶質(zhì)的 溶解度 增大 。若溶質(zhì)存在 分子內(nèi) 氫鍵，分子空間結(jié)構(gòu)對稱性增大，極性減小，則在 非極性溶劑 中的溶解度 增大 ，在 極性溶劑 中的溶解度 減小 。
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