【正文】 正 電 的 一 極 )， 結(jié) 果 使 非 極 性分 子 的 電 子 云 與 原 子 核 發(fā) 生 相 對 位 移 ， 本 來 非 極 性 分 子 中 的 正 、 負 電 荷 重心 是 重 合 的 ， 相 對 位 移 后 就 不 再 重 合 ， 使 非 極 性 分 子 產(chǎn) 生 了 偶 極 。 這 種 電 荷重 心 的 相 對 位 移 叫 做 “變 形 ”， 因 變 形 而 產(chǎn) 生 的 偶 極 ， 叫 做 誘 導(dǎo) 偶 極 ， 以 區(qū)別 于 極 性 分 子 中 原 有 的 固 有 偶 極 。 誘 導(dǎo) 偶 極 和 固 有 偶 極 就 相 互 吸 引 ， 這 種 由于 誘 導(dǎo) 偶 極 而 產(chǎn) 生 的 作 用 力 ， 叫 做 誘 導(dǎo) 力 。 在 極 性 分 子 和 極 性 分 子 之 間 ， 除了 取 向 力 外 ， 由 于 極 性 分 子 的 相 互 影 響 ， 每 個 分 子 也 會 發(fā) 生 變 形 ， 產(chǎn) 生 誘 導(dǎo)偶 極 。 其 結(jié) 果 使 分 子 的 偶 極 距 增 大 ， 既 具 有 取 向 力 又 具 有 誘 導(dǎo) 力 。 在 陽 離子 和 陰 離 子 之 間 也 會 出 現(xiàn) 誘 導(dǎo) 力 。 誘 導(dǎo) 力 與 極 性 分 子 偶 極 矩 的 平 方 成 正 比 。誘 導(dǎo) 力 與 被 誘 導(dǎo) 分 子 的 變 形 性 成 正 比 ， 通 常 分 子 中 各 原 子 核 的 外 層 電 子 殼 越大 （ 含 重 原 子 越 多 ） 它 在 外 來 靜 電 力 作 用 下 越 容 易 變 形 。 相 互 作 用 隨 著1/r6 而 變 化 ， 誘 導(dǎo) 力 與 溫 度 無 關(guān) 。 其 公 式 ：式 中 α2 是 分 子 2 的 極 化 率 ， μ1 是 分 子 1 的 永 久 偶 極 矩 ， r 和 ε0 的 意 義 同 上 。⑶ 色 散 力 即 誘 導(dǎo) 偶 極 子 —誘 導(dǎo) 偶 極 子 間 作 用 力是 分 子 的 瞬 時 偶 極 間 的 作 用 力 ， 即 由 于 電 子 的 運 動 ， 瞬 間 電 子 的 位 置 對原 子 核 是 不 對 稱 的 ， 也 就 是 說 正 電 荷 重 心 和 負 電 荷 重 心 發(fā) 生 瞬 時 的 不 重 合 ，從 而 產(chǎn) 生 瞬 時 偶 極 。 色 散 力 和 相 互 作 用 分 子 的 變 形 性 有 關(guān) ， 變 形 性 越 大 （ 一般 分 子 量 愈 大 ， 變 形 性 愈 大 ） 色 散 力 越 大 。 色 散 力 和 相 互 作 用 分 子 的 電 離 勢有 關(guān) ， 分 子 的 電 離 勢 越 低 （ 分 子 內(nèi) 所 含 的 電 子 數(shù) 愈 多 ） ， 色 散 力 越 大 。 色 散力 的 相 互 作 用 隨 著 1/r6 而 變 化 。 其 公 式 為 ：??rE60241??????色?????0132426211rIE???色式 中 I1 和 I2 分 別 是 兩 個 相 互 作 用 分 子 的 電 離 能 ,α1 和 α2 是 它 們 的 極 化 率 ，r 和 ε0 的 意 義 同 上 。 鹵 素 的 分 子 間 作 用 力靜 電 力 和 誘 導(dǎo) 力 只 存 在 于 極 性 分 子 中 ， 色 散 力 則 不 管 是 極 性 分 子 還 是 非極 性 分 子 都 存 在 ， 這 些 作 用 力 不 僅 存 在 于 不 同 分 子 間 ， 而 且 還 存 在 同 一 分 子內(nèi) 的 不 同 原 子 或 基 團 之 間 ， 根 據(jù) 實 驗 數(shù) 據(jù) ， 除 個 別 極 性 很 高 的 分 子 外 ， E色 是 主 要 的 。 E 色 由 分 子 的 極 化 率 （ α） 決 定 ， α 反 應(yīng) 分 子 中 電 子 云 是 否 容 易變 形 ， 當(dāng) 分 子 中 電 子 數(shù) 目 增 加 ， 原 子 變 大 ， 外 層 電 子 離 核 較 遠 時 ， α 增 加 ，下 面 表 11 為 鹵 素 的 α 值 ：表 11 鹵素分子的極化率（α ）值 計量單位：10 40J1C2m2 F2 Cl2 Br2 I2極化率（α ） F2， Cl2， Br2， I2 都 是 非 極 性 分 子 。 分 子 量 增 大 ， 原 子 半 徑 增 大 ， 電 子增 多 ， 因 此 色 散 力 增 加 ， 分 子 變 形 性 增 加 ， 分 子 間 力 增 加 ， 穩(wěn) 定 性 也 增 加 。所 以 鹵 素 分 子 順 序 熔 、 沸 點 迅 速 增 高 ， 常 溫 下 F2， Cl2 是 氣 體 ， Br2 是 液 體而 I2 則 是 固 體 。 不 過 ， HF 的 熔 、 沸 點 則 反 常 地 高 ， 其 原 因 在 于 分 子 間 存 在氫 鍵 ， 而 氫 鍵 的 形 成 有 利 于 分 子 的 穩(wěn) 定 。 氫 鍵 是 已 經(jīng) 以 共 價 鍵 與 其 它 原 子 鍵合 的 氫 原 子 與 另 一 原 子 之 間 產(chǎn) 生 的 分 子 間 作 用 力 。 通 常 發(fā) 生 氫 鍵 作 用 的 氫 原子 兩 邊 必 須 是 強 電 負 性 原 子 ， 如 F、 O、 N 等 （—氫鍵[J]. 中學(xué)生物學(xué),2022,26(2). ） 。 環(huán) 境 介 質(zhì) 熱 穩(wěn) 定 性一 般 來 說 ， 物 質(zhì) 的 穩(wěn) 定 性 隨 著 溫 度 的 降 低 而 增 強 ， 隨 著 溫 度 的 升 高 而 減弱 。 如 在 通 常 狀 況 下 ， 甲 烷 是 很 穩(wěn) 定 的 ， 但 在 隔 絕 空 氣 加 強 熱 到 1273K 以上 時 ,甲 烷 就 會 分 解 生 成 炭 黑 和 氫 氣 ， 又 如 在 常 溫 下 ， 碳 酸 鈣 不 可 能 自 發(fā) 地 分解 為 氧 化 鈣 和 二 氧 化 碳 ， 但 溫 度 升 高 超 過 1200K 時 ， 該 反 應(yīng) 就 變 得 自 發(fā) 了 ，或 者 說 ， 碳 酸 鈣 在 高 溫 下 是 不 穩(wěn) 定 的 。因 此 對 于 鹵 素 單 質(zhì) ， 當(dāng) 溫 度 升 高 ， 對 于 F2 和 Cl2 氣 體 來 說 其 分 子 劇 烈程 度 加 快 ， 處 于 不 穩(wěn) 定 狀 態(tài) ， 而 對 于 Br2 液 體 在 ℃ 時 會 沸 騰 變 成 氣 體分 子 汽 化 ， I2 單 質(zhì) 固 體 則 會 在 ℃ 先 變 成 液 態(tài) 液 化 繼 續(xù) 升 溫 到 ℃時 達 到 沸 點 變 成 氣 態(tài) 分 子 汽 化 。 均 會 比 在 常 溫 時 穩(wěn) 定 性 差 。 介 質(zhì) 穩(wěn) 定 性物 質(zhì) 不 能 脫 離 環(huán) 境 而 存 在 ， 地 球 上 任 何 一 種 化 學(xué) 物 質(zhì) ， 總 是 處 在 一 定 的介 質(zhì) 環(huán) 境 中 ， 常 見 的 介 質(zhì) 是 空 氣 、 水 ， 一 般 來 說 ， 長 期 存 在 于 地 殼 （ 大 氣 、水 域 、 巖 石 、 土 壤 ） 中 的 天 然 物 質(zhì) ， 如 游 離 態(tài) 的 碳 、 氧 、 氮 、 化 合 態(tài) 的 水 、二 氧 化 碳 、 二 氧 化 硅 ， 某 些 鹵 化 物 、 硫 酸 鹽 、 硅 酸 鹽 、 磷 酸 鹽 等 都 是 相 當(dāng) 穩(wěn)定 的 。溫 度 是 影 響 物 質(zhì) 穩(wěn) 定 性 的 一 個 重 要 外 因 ， 而 在 相 同 溫 度 下 ， 不 同 的 介 質(zhì)環(huán) 境 對 物 質(zhì) 的 穩(wěn) 定 性 也 會 產(chǎn) 生 不 同 的 影 響 。 介 質(zhì) 穩(wěn) 定 性 探 討 的 是 同 一 種 物 質(zhì)在 不 同 的 介 質(zhì) 環(huán) 境 中 所 表 現(xiàn) 的 不 同 的 穩(wěn) 定 性 （ 的穩(wěn)定性[J].問題 解答與討論,1997(7):3839. ）。⑴ 空 氣 物 質(zhì) 在 空 氣 中 不 能 穩(wěn) 定 存 在 的 常 見 原 因 ， 是 這 些 物 質(zhì) 易 跟 空 氣中 的 氧 氣 、 二 氧 化 碳 、 或 水 蒸 氣 或 同 時 跟 數(shù) 者 發(fā) 生 反 應(yīng) 。鹵 素 均 能 與 氫 氣 發(fā) 生 反 應(yīng) 生 成 鹵 化 氫 ， 而 反 應(yīng) 條 件 從 F2→ I2 越 來 越 難 ，劇 烈 程 度 越 來 越 弱 ， 因 此 可 判 斷 從 F2→ I2 的 穩(wěn) 定 性 是 越 來 越 強 的 。 ⑵ 水 物 質(zhì) 在 水 中 不 能 存 在 或 不 穩(wěn) 定 存 在 的 常 見 原 因 ， 是 物 質(zhì) 與 水 發(fā) 生了 如 下 某 種 反 應(yīng) ： ① 水 化 反 應(yīng) ： 如 可 溶 性 酸 性 氧 化 物 或 堿 性 氧 化 物 與 水 反 應(yīng) 生 成 相 應(yīng) 的 酸或 堿 。 ② 水 合 反 應(yīng) ： 如 無 水 硫 酸 銅 溶 于 水 ， Cu2+離 子 立 即 轉(zhuǎn) 化 成 Cu(H2O)42+離 子 。③ 水 解 反 應(yīng) ： 如 把 CaC Mg3N Al2S3 分 別 溶 于 水 ， 立 即 水 解 成 三 種物 質(zhì) ， Ca(OH) C2H Mg(OH) NH Al(OH) H2S。④ 氧 化 —還 原 反 應(yīng) ： 如 往 水 中 加 入 堿 金 屬 單 質(zhì) 或 通 入 氟 氣 ， 水 分 別 被 還原 與 被 氧 化 ； Na2O NO Cl2 等 溶 于 水 時 ， 溶 質(zhì) 本 身 發(fā) 生 歧 化 反 應(yīng) 。鹵 素 中 ， F2 與 水 反 應(yīng) 方 程 式 ： 2F2 (g)+2H2O (l) = 4HF (aq)+O2 (g)， 發(fā) 生氧 還 反 應(yīng) 。 而 Cl Br I2 與 水 反 應(yīng) 通 式 為 ： X2 (g)+H2O (l) = HX (aq)+HXO (aq)。⑶ 其 它 介 質(zhì) 或 條 件我 們 知 道 ， 金 屬 鈉 無 論 在 干 燥 空 氣 中 或 水 中 ， 都 迅 速 被 氧 化 ， 而 在 煤 油中 或 其 它 飽 和 液 態(tài) 烴 中 卻 穩(wěn) 定 地 保 存 下 來 ， 以 上 這 些 都 說 明 ， 物 質(zhì) 的 穩(wěn) 定 性除 了 決 定 本 身 的 組 成 和 結(jié) 構(gòu) 的 個 方 面 因 素 外 ， 還 跟 所 處 的 介 質(zhì) 環(huán) 境 有 著 密 切的 關(guān) 系 。 此 外 ， 某 些 物 質(zhì) 的 穩(wěn) 定 性 還 受 壓 強 、 光 等 因 素 的 影 響 。5 總結(jié)通 過 上 面 鍵 能 、 電 離 能 、 電 子 親 和 能 、 分 子 間 作 用 力 和 環(huán) 境 介 質(zhì) 對 鹵 素 穩(wěn)定 性 影 響 的 分 析 ， 得 到 最 終 導(dǎo) 致 了 鹵 素 單 質(zhì) 從 F2→ I2 的 穩(wěn) 定 性 越 來 越 強 。因 此 我 們 在 分 析 與 解 決 任 何 問 題 時 ， 都 不 能 片 面 的 只 了 解 一 個 方 面 ， 而 應(yīng) 該重 多 方 面 去 分 析 與 討 論 。 這 樣 才 能 對 問 題 了 解 的 更 全 面