分子间作用力分子晶体2011-7-17.ppt

几种常见的晶体结构和性质 * 学习目标 1、了解范德华力的类型，把握范德华力大小与 物质物理性质的关系。 2、初步认识影响范德华力的主要因素。 3、理解氢键的本质，能了解氢键的强弱，认识 氢键的重要性。 4、加深对分子晶体有关知识的认识和应用。 一、分子间作用力 分子与分子之间存在着一种能把分子聚集在一起的作用力，这种作用力就叫分子间作用力。 实质：是一种静电作用，它比化学键弱很多。P53 范德华力和 氢键是两种最常见的分子间作用力 298 26.00 HI 366 23.11 HBr 432 21.14 HCl 键能（kJ·mol-1） 范德华力（kJ·mol-1） 分子 （一）、范德华力 1、特点 ⑴只存在于分子间，包括单原子分子 ⑵只有分子充分接近时才有相互作用（300—500pm） ⑶ 范德华力一般没有饱和性和方向性P53 2、影响范德华力的因素P54 主要有：⑴分子的大小 ⑵分子的空间构型 ⑶分子中电荷分布是否均匀 分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大 3、范德华力对分子构成的物质性质的影响P54 ⑴、分子构成的物质，其相对分子质量越大，则范德华力越大，物质的熔沸点越高；相对分子质量相近，分子极性越大，物质的熔沸点越高。 ⑵、若溶质分子能与溶剂分子形成较强的范德华力，则溶质在该溶剂中的溶解度较大 液态水中的氢键 P56~57 水分子中的O—H键是一种极性很强的共价键，氧原子与氢原子共用的电子对（电子云）强烈的偏向氧原子，于是H原子变成了一个几乎没有电子云的、半径极小的带正电的核(裸露的质子) ，这样，一个水分子中相对显正电性的氢原子，就能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子的孤电子对接近并产生相互作用，这种相互作用叫做氢键，记作X—H…Y 　　在水蒸气中水以单个的H20分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成（H20）n；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上． 定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对显正电性的H与另一分子相对显负电性的X中的孤对电子接近并产生相互作用，这种相互作用称氢键。 。 1、形成氢键必须具备的条件： （1）分子中有H原子 （2）X-H…Y中的X和Y原子元素的电负性大， 半径小，且有孤电子对 实际上，只有N、O、F三种元素才能满足第二个条件，它们的氢化物可以形成氢键。此外，无机含氧酸和有机羧酸、醇、胺以及蛋白质和某些合成高分子化合物等物质的分子（或分子链）之间都存在有氢键。因为这些物质的分子中含有F-H、O-H或N-H键。 二　氢键 P56~57 2、氢键的特点 氢键和范德华力类似，也是一种分子间作用力，它比化学键弱但比范德华力强。 ⑴、 氢键有饱和性和方向性 分子中每一个X-H键中的H只能与一个Y原子形成氢键，如果再有第二个Y与H结合，则Y与Y之间的斥力将比H…Y之间的引力大，也就是说H原子没有足够的空间再与另一个Y原子结合。 X-H…Y系统中，X-H…Y一般在同一直线上，这样才可使X和Y距离最远，两原子间的斥力最小，系统更稳定。 ⑵、氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关 一般X、Y元素的电负性越大，半径越小，形成的氢键越强。例如：F-H…F ﹥O-H…O ﹥N-H…N 3、氢键的存在 (1)分子间氢键： (2)分子内氢键： 一个分子内的X—H键中的 H与另一个分子内的Y原子相结合而成的氢键称为分子间氢键，有同种分子间与不同分子间。 一个分子的X—H键中的H与其分子内部的Y原子相结合而成的氢键称为分子内氢键。如：邻羟基苯甲醛。 分子间氢键会增强分子间作用力 分子内氢键则削弱 分子间作用力 4、氢键对化合物性质的影响 ⑴对熔沸点的影响 ①分子间氢键的存在，当物质从固态转化为液态或由液态转化为气态时，不仅需要克服分子间作用力，还需提供足够的能量破坏氢键，因而使物质的熔、沸点升高。 请分别比较碳族、氮族、氧族、卤族氢化物沸点高低 ②分子内氢键的存在，由于削弱了分子间作用力，使物质的熔沸点降低。 NH3、H2O和HF的熔沸点比同族其它氢化物高就是由于分子间形成了氢键。 ⑵ 对物质溶解度的影响 ①溶质与溶剂分子间若形成氢键，则会大大增加溶质在该溶剂中的溶解度。乙醇分子与H2O分子可形成氢键，使二者可以任意比例混合，低级的醇、醛、酮可溶于水。在自然界，H2O分子中的H与岩石中的氧形成氢键，而使岩石中离子溶于水，造成岩石风化… ②溶质分子内部形成氢键，则它在极性