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9.2分子间作用力和氢键INTERMOLECULAR FORCE AND HYDROGEN BOND * * 9.2.1分子的极性和极化 9.2.2分子间作用力 9.2.3氢键 上节 下节 返回章 9.2分子间作用力和氢键 * * 1.键的极性与分子的极性: 分子的极性:正电荷(原子核)重心与负电荷重心(电子)是否重合. 9.2.1分子的极性和极化 不重合:极性分子(polar molecule). 固有偶极或永久偶极(permanent dipole). 键的极性:构成键的两原子电负性相对大小. Hδ+ - Fδ-. Hδ+ - Iδ-. 休息 重合: 非极性分子(nopolar molecule). * * 9.2.1分子的极性和极化 衡量:分子的偶极矩. dipole moment: 分子中电荷中心点上的电荷量q与正负电荷中心距离d的乘积. ? = q·d (C·m-1) ?↑,极性↑. ?还可用于验证和推断某些分子几何构型 偶极长度 . 正负电荷重心是否重合: ①键极性; ②分子几何构型. H2,N2;HCl,HBr;CO2,BF3. 6 休息 * * 9.2.1分子的极性和极化 部分分子的偶极矩μ/10-30C·m * * 9.2.1分子的极性和极化 2.分子的极化: 极化: 分子在外电场的作用下会发生变形,极性也随之发生改变的过程. 非极性分子: 诱导偶极(induction dipole). 变形极化. 　　分子中电子云与核发生相对位移而使分子外形发生变化的性质. 变形性(极化度): 4 休息 * * 9.2.1分子的极性和极化 取向(定向极化). 定向极化+诱导极化. 固有偶极+诱导偶极. 分子被极化的程度或变形性大小的衡量: 极化率α(polarizability). 在一定强度的电场作用下,分子↑,α↑,分子变形性↑ . 极性分子: 9 休息 目录 * * 9.2.1分子的极性和极化 部分分子的极化率α/10-30m3 * * 1.分子间相互吸引作用: (1)非极性分子: 瞬时偶极(instantaneous dipole): 　　电子云和原子核间发生的瞬时相对位移. 9.2.2分子间作用力 色散力(dispersion force): 　　由瞬时偶极而产生. 　　 大小~分子的变形性. 　　 分子α↑,色散力↑. (2)非极性分子与极性分子间: 　　同样存在色散力 . 7 休息 * * (3)极性分子:　　 诱导力(induction force): 　　由诱导偶极产生. 影响诱导力的因素: ①极性分子极性μ; ②非极性分子变形性α. 9.2.2分子间作用力 　　极性分子间也存在色散力,诱导力. 取向力(orientation force): 　　因极性分子的取向而产生. 休息 * * 影响取向力的因素: ①分子极性μ; ②温度T. 9.2.2分子间作用力 2.特点: ①电性; ②作用范围(几百pm); ③作用能(几～几十kJ·mol-1); ④无方向性和饱和性; ⑤一般色散力是分子间的主要作用力. 相对大小为: 色散力 ? 取向力 诱导力 休息 * * 9.2.2分子间作用力 3.对物质物理性质影响: He Ne Ar Ke Xe 分子量 ? 色散作用 分子间力 沸点熔点 水中溶解度 小 大 低 高 小 小 小 小 大 大 大 大 F2 Cl2 Br2 I2 休息 * * 9.2.2分子间作用力 氢化物沸点(boiling point)变化规律: 17 休息 目录 * * 　　强极性键(X-H)上的氢核与电负性很大含孤对电子并带有部分负电荷的原子间的静电吸引力. 氢键(hydrogen bond): 　 不同分子间也可形成氢键. 1.形成及条件： NH3与H2O间: 或 (1)形成: H–F分子间氢键 9.2.3氢键 休息 * * F、O、N等χ大而r原子较小的非金属原子. Ｘ、Ｙ可以是相同,也可以是不同的元素. 氢键通式:X?H???Y ①有一个与χ很大的元素(X)形成强极性键的氢原子; ②有一个χ很大,含孤对电子并带有部分负电荷的原子(Y); ③X,Y的r原子都要小. (2)形成条件: 9.2.3氢键 休息 * * ①键长, H???