[理學(xué)]第一講第一章緒論(已改無錯(cuò)字)
2023-03-24 12:45:42 本頁面
【正文】 是非極性分子；反之，偶極矩不等于零的分子是極性分子。偶極矩越大，分子的極性越強(qiáng)。 （ b） 在極性分子中，由于電負(fù)性較大的原子吸引電子的結(jié)果，從而引起分子中電子云密度分布不均，把這種分子內(nèi)原子間相互影響的電子效應(yīng)稱為誘導(dǎo)效應(yīng)，常用 I 表示，但這種影響隨著分子鏈的增長而迅速減弱（在 ）。 例如 1氯丁烷： 第一講 （ 28） C H3 C H 2 C H 2 C H 2 C l4 3 2 1? ? ? ? ?? ? ??? ? 第一講 共價(jià)鍵的斷裂和有機(jī)反應(yīng)的類型 （ 1）均裂， 產(chǎn)生 自由基（或游離基） ， 由此種活性中間體 所引起的 有機(jī) 反應(yīng)稱為 自由基型反應(yīng) 。均裂一般在光或熱的作用下發(fā)生，故自由基反應(yīng)的條件一般是光照或高溫。 （ 2）異裂， 形成正、負(fù)離子，當(dāng)兩成鍵原子之一是碳原子時(shí)既可形成 碳正離子 、也可生成 碳負(fù)離子 ： 自由基、碳正離子 和 碳負(fù)離子是最常見的三種活性中間體。 （ 29） C L 異 裂異 裂 C + L +C + + L 由此種活性中間體引發(fā)的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)稱為 離子型反應(yīng) 。酸、堿或極性溶劑有利于共價(jià)鍵的異裂。據(jù)反應(yīng)試劑分為親電和親核反應(yīng)。 碳正離子 碳負(fù)離子 R L R + L均 裂 另外根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)關(guān)系又可分為取代、加成、消除、氧化和還原、重排、聚合、縮合等反應(yīng)。 另一類反應(yīng)在反應(yīng)過程中舊鍵的斷裂和新鍵的生成同時(shí)進(jìn)行，無活性中間體生成，這類反應(yīng)稱為 周環(huán)反應(yīng) 。 分子間相互作用力 偶極 –偶極相互作用 偶極 –偶極相互作用是極性分子之間的一種相互作用 。例如氯化氫分子： H C l H C l H C lC l H 例如羰基化合物醛和酮。丙酮和丁烷，相對(duì)分子質(zhì)量相近，但沸點(diǎn)卻相差較遠(yuǎn)，前者 56oC，后者只有 –。 van der Waals 力 在非極性分子中， 在瞬間由于電子的運(yùn)動(dòng)，分子的一部分有稍微過量的電子，而另一部分稍微缺乏電子，從而在分子的局部產(chǎn)生了偶極（ 瞬間偶極 ），進(jìn)而將影響鄰近另一分子的電荷分布，即能誘導(dǎo)鄰近分子產(chǎn)生偶極（ 誘導(dǎo)偶極 ）。 瞬間偶極和誘導(dǎo)偶極之間相反電荷 的區(qū)域彼此吸引，使兩分子之間產(chǎn)生吸引作用，這種非極性分子之間 存在著的吸引力稱為 van der Waals 力 ，它是一種很弱的分子間力。例如脂肪烴類化合物不溶于水，而溶于非極性的溶劑。 第一講 （ 30） 氫鍵 氫鍵也是通過分子之間偶極 –偶極相互吸引作用生成的 。 能生成氫鍵的分子在結(jié)構(gòu)上常具有一定特點(diǎn)： 首先與氫相連的原子的電負(fù)性要遠(yuǎn)大于氫，其次原子半徑較小 (如 N, O, F等原子 )。 ? 氫鍵具有飽和性 。氫原子（如 O–H中的氫原子等）只能和一個(gè)電負(fù)性較大的原子形成氫鍵。 ? 氫鍵具有方向性 。即氫鍵的生成只有當(dāng)氫與兩個(gè)電負(fù)性較大的原子（如 O–HO）在同一直線上最強(qiáng) ，在可能的范圍內(nèi)，氫鍵的方向和未共用電子對(duì)的對(duì)稱軸一致。 ? 氫鍵存在于氣體、液體、晶體和溶液等各種狀態(tài)中，許多化合物的物理和化學(xué)性質(zhì)以及一些化合物（如蛋白質(zhì)和核酸等）的立體結(jié)構(gòu)均與氫鍵有關(guān)。如醇的沸點(diǎn)高于相對(duì)分子質(zhì)量相近的烴類等，且低相對(duì)分子質(zhì)量的甲醇、乙醇等因能與水形成氫鍵而溶于水。 綜上所述， 偶極 –偶極相互作用、 van der Waals 力和氫鍵都屬于 分子間力，但作用的強(qiáng)弱是不同的，其吸引力的大小順序?yàn)椋? 氫鍵 偶極 –偶極吸引力 van der Waals 力 第一講 （ 31） 酸堿的概念 Br?nsted 酸堿理論 根據(jù) Br?nsted 的定義，能夠提供（給出）質(zhì)子的分子或離子是酸，能夠接受質(zhì)子的分子或離子是堿。例如： H 2 O + N H 3 O H + H N H 3酸 堿 堿 酸 ? 在有機(jī)化合物中，有些 能夠給出質(zhì)子，它們是酸。這些化合物通常含有電負(fù)性較大的原子（如 O、 N等原子）相連的氫原子。例如： C H 3 C H 2 O H O H C H 3 C O HOC H 3 N HHC H 3 C N HO H乙醇 苯酚 乙酸 乙酰胺 甲胺 ? 有些化合物 能夠接受質(zhì)子，它們是堿。這些化合物通常是 O、 N等原子的分子或含有負(fù)電荷的離子。例如： 乙醚 乙醇 甲胺 甲氧負(fù)離子 苯氧負(fù)離子 甲胺負(fù)離子 C 2 H 5 O C 2 H 5 C H 3 C H 2 O H C H 3 N H 2 C H 3 O O C H 3 N H ? 有些化合物既 能夠給出質(zhì)子又能夠接受質(zhì)子，它們既是酸又是堿。例如： C H 3 C H 2 O H C H 3 C H 2 N H 2乙醇 乙胺 第一講 （ 32） ? 酸的強(qiáng)度取決于它 給出質(zhì)子的傾向；堿 的強(qiáng)度則取決于它 接受質(zhì)子的傾向。 ? 化合物的 酸堿強(qiáng)度因介質(zhì)不同而異，其強(qiáng)度是相對(duì)的 。其強(qiáng)度通常用 Ka 或 pKa（ pKa= –lgKa）表示。 Ka值越大或 pKa值越小表示酸性越強(qiáng)。堿的強(qiáng)度通常用 Kb 或 pKb（ pKb= –lgKb）表示，但任何一對(duì)共軛酸堿通用 Ka 或 pKa表示即可。 第一講 （ 33） Lewis 酸堿理論 根據(jù) Lewis 的定義，能夠接受未共用電子對(duì)的分子或離子，稱為 Lewis 酸；能夠給出電子對(duì)的
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