[高等教育]第8章物質(zhì)結(jié)構(gòu)-資料下載頁(yè)
2025-02-21 09:06本頁(yè)面
【正文】 當(dāng)極性分子和非極性分子靠近時(shí) ， 首先兩個(gè)分子都有各自的瞬時(shí)偶極 ， 顯然是存在著色散力的 。 除此而外極性分子受極性分子電場(chǎng)的作用 ， 原來重合的正 、 負(fù)電荷重心分離開來產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極 。 誘導(dǎo)偶極與極性分子固有偶極間的作用力 叫 誘導(dǎo)力 。 另一方面 ， 誘導(dǎo)偶極又反作用于極性分子 ， 使其偶極長(zhǎng)度增加 ， 進(jìn)一步加強(qiáng)了相互吸引力 。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 決定誘導(dǎo)作用強(qiáng)弱的因素： ? 極性分子的偶極矩： μ愈大，誘導(dǎo)作用愈強(qiáng)。 ? 非極性分子的極化率： α愈大，誘導(dǎo)作用愈強(qiáng)。 誘導(dǎo)偶極而產(chǎn)生的分子間相互作用。 + _分子離得較遠(yuǎn) 分子靠近時(shí) + _ + _上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 （ 3） 取向力 當(dāng)極性分子相互靠近時(shí) ， 它們的固有偶極間相互作用 ， 兩個(gè)分子在空間按照異極相鄰的狀態(tài)取向 。 由于固有偶極的取向而引起的分子間的力 叫做 取向力 。 +_ +_+_ +_+_+_分子離得較遠(yuǎn) 取向 誘導(dǎo) 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 分子極性 色散作用 誘導(dǎo)作用 取向作用 非 非 √ 非 極 √ √ 極 極 √ √ √ 分子間力是三種吸引力的總稱，其大小一般為幾 kJmol－ 1，比化學(xué)鍵小 1－ 2 個(gè)數(shù)量級(jí)。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 分子間的吸引作用 ( 10－ 22 J) 分子 取向能 誘導(dǎo)能 色散能 總和 He Ar Xe CO CCl 4 HCl HBr HI H 2 O NH 3 0 0 0 0 0 0 0 0 18 116 15 33 18 116 16 33 15 11 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 分子間力的特點(diǎn)： ? 不同情況下，分子間力的組成不同。 例如， 非極性分子之間只有色散力 ； 極性分子之間有三種力 ， 并以色散力為主 ，僅僅極性很大的 H2O 分子例外。 ? 分子間作用力較弱，既無方向性又無飽和性。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 HF HCl HBr HI 沸點(diǎn) /℃ － － － 極化率 小 大 色散作用 弱 強(qiáng) 沸點(diǎn) 低 高 HF為何反常的高？ 原因 —— 存在 氫鍵 。 HF 分子中，共用電子對(duì)強(qiáng)烈偏向電負(fù)性大的 F 原子一側(cè)。在幾乎裸露的 H 原子核與另一個(gè) HF 分子中 F 原子的某一孤對(duì)電子之間產(chǎn)生的吸引作用稱為氫鍵。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 氫鍵的形成條件： 分子中有 H和 電負(fù)性大、半徑小 且有 孤對(duì)電子 的元素 (F ， O， N)形成氫鍵。 ① 鍵長(zhǎng)特殊 ： F－ H F 270pm ② 鍵能小 E(F－ H F) 28kJmol－ 1 ③ 具有飽和性和方向性 氫鍵的特點(diǎn)： 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 氫鍵的方向性 是指 Y原子與 X－ H形成氫鍵時(shí) ， 將盡可能使氫鍵與 X－ H鍵軸在同一方向 ， 即 X－－ H… Y三個(gè)原子在同一直線 ， 氫鍵的飽和性 是指每一個(gè) X－ H只能與一個(gè) Y原子形成氫鍵 。 F F（ O、 N） H F H d l 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 除了 HF、 H2O、 NH3 有 分子間氫鍵 外，在有機(jī)羧酸 、 醇、酚、胺、氨基酸和蛋白質(zhì)中也有氫鍵的存在。例如：甲酸靠氫鍵形成二聚體。 H C O O H H O O H C 除了分子間氫鍵外，還有 分子內(nèi)氫鍵 。例如，硝酸的分子內(nèi)氫鍵使其熔、沸點(diǎn)較低。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 2 氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響 氫鍵通常是物質(zhì)在液態(tài)時(shí)形成的，但形成后有時(shí)也能繼續(xù)存在于某些晶態(tài)甚至氣態(tài)物質(zhì)中。氫鍵的存在影響到物質(zhì)的某些性質(zhì)。如使物質(zhì) 熔、沸點(diǎn) 升高；在極性溶劑中，如果溶質(zhì)分子與溶劑分子之間形成氫鍵，則溶質(zhì)的 溶解度 增大；分子間有氫鍵的液體，一般粘度較大；液體分子間如果形成氫鍵，有可能發(fā)生締合現(xiàn)象。分子締合的結(jié)果會(huì)影響液體的 密度 。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 水分子之間有締合現(xiàn)象： nn )OH(OH 22締合解離?? 常溫下液態(tài)水除了簡(jiǎn)單 H2O 分子外 ， 還有 ( H2O)2 ， ( H2O)3 … ( H2O)n 等締合分子存在 。 升高溫度 ， 有利于締合分子的解離；降低溫度 ， 有利于水分子的締合 ， 溫度降至 0℃ ， 全部水分子結(jié)成巨大的締合物－冰 。 液態(tài)水凝固為固態(tài)冰 ， 是水分子高度締合的結(jié)果 ， 密度變小 。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 本章目錄 有一些分子晶體物質(zhì) ， 分子之間除了存在著分子間力外 ， 還同時(shí)存在著更為重要的氫鍵作用力 ， 例如冰 、 草酸 、 硼酸 、 間苯二酚等均屬于 氫鍵型分子晶體 。 氫鍵的強(qiáng)度順序： F— H… FO— H… OO— H… NN— H… N
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