第3章分子间力氢键汇编.ppt

第3章 化学键与分子结构 第3章 化学键与分子结构 第3章 化学键与分子结构 1. 分子的极性 1. 分子的极性 1. 分子的极性 1. 分子的极性 1. 分子的极性 1. 分子的极性 2. 分子间作用力 2. 分子间作用力 2. 分子间作用力 2. 分子间作用力 2. 分子间作用力 3. 离子的极化作用 （1）离子的极化 （1）离子的极化 （2）离子的变形性 （2）离子的变形性 （2）离子的变形性 （3）离子的相互极化作用 （4）离子极化对化合物性质的影响 （4）离子极化对化合物性质的影响 （4）离子极化对化合物性质的影响 （4）离子极化对化合物性质的影响 4. 氢键 Hydrogen Bond 4. 氢键 Hydrogen Bond （1）氢键的形成 （1）氢键的形成 （2）氢键的特点 （2）氢键的特点 （2）氢键的特点 （2）氢键的特点 （2）氢键的特点 （2）氢键的特点 （2）氢键的特点 （2）氢键的特点 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （3）氢键对化合物性质的影响 （4）冰中的氢键 （4）冰中的氢键 （4）冰中的氢键 （4）冰中的氢键 5. 凝聚态物质的结构与性质 5. 凝聚态物质的结构与性质 （1）离子型晶体 （2）非极性分子型晶体 （3）极性分子型晶体 （4）原子型晶体 （4）原子型晶体 （5）金属型晶体 作业 硝酸分子的 分子内氢键 DNA分子的氢键 ②氢键可以为直线形，也可为弯曲形，大多数氢键不在一条直线上。 ③在氢键中， 1个H原子可以与多个Y原子配位，同样1个Y原子也可以接受多个H原子。 尿素(NH2)2CO分子中的氢键 ●氢键强弱的主要判据是X…Y键长和键能；键长越短，氢键越强，非常强的氢键像共价键，非常弱的氢键接近范德华作用力，大多数氢键处于这两种极端状态之间。 ④氢键有强、弱之分。 水中：O —H 共价键键能为462.8 kJ·mol-1； H…O 氢键键能为18.8 kJ·mol-1； KHF2 晶体中：H原子处于X…Y的中心点，对称氢键； F…H…F氢键的键能为212 kJ·mol-1，键长226 pm， 是迄今观察到的最强的氢键。 对称氢键和不对称氢键 对称氢键： H原子处于X…Y的中心点 KHF2 晶体中的 F…H…F 不对称氢键： H原子不处于X…Y的中心点 H2O分子间的 O H…O ④氢键有强、弱之分。 ●氢键的强弱与X、Y的电负性和原子半径的大小有关；X、Y的电负性越大，则形成的氢键越强；Y的原子半径越小，越能接近X—H，形成的氢键越强；例如F 原子的电负性最大，半径又小，形成的氢键最强，Cl 原子的电负性虽大，但原子半径较大，形成的氢键就很弱。 ④氢键有强、弱之分。 根据元素电负性大小，形成氢键的强弱次序如下： F—H…F ＞O—H…O ＞O—H…N ＞N—H…N ④氢键有强、弱之分 NH3 358 5.44 N—H … N CH3CONH2 286 —— N—H … O NH4F 268 20.93 N—H … F 甲醇、乙醇 266 25.94 冰 276 18.83 O—H … O (HF)n 255 28.03 F—H … F 化合物 键长/ pm 键能/ (kJ· mol-1 ) 氢键 一些氢键的键能和键长 乙酰胺 ①对熔点、沸点的影响 分子间氢键使分子发生缔合，化合物熔、沸点升高。 周期 ①对熔点、沸点的影响 分子内氢键，一般会使化合物的熔、沸点降低，汽化热、升华热减小。 邻硝基苯酚： 分子内氢键，熔点为45℃ 间硝基苯酚： 分子间氢键 ，熔点为96℃ 对硝基苯酚：分子间氢键 ，熔点为114℃。 硫酸、磷酸都是高沸点的无机强酸、中强酸，而硝酸由于生成分子内氢键，是挥发性的无机强酸。 ②对溶解度的影响 氨、醇类和羧酸分子通过生成分子间氢键而缔合，可以以任意比例溶于水。 分子间氢键 极性溶剂中，溶质的溶解度增大。如NH3、醇类和羧酸在H2O中的溶解。 相似者相溶原理 ②对溶解度的影响 低温下将CO2气体通入用NH3 饱和的NaCl 饱和溶液中，一步直接析出NaHCO3↓ 分子间氢键 侯德榜制碱法 NH3 + NaCl + CO2 + H2O →NaHCO3↓ + NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O