课件：第七章原子结构.ppt

诱导偶极?诱导： ?诱导 = ? ?E ?：极化率，分子变形性的量度； 在E(外电场强度)一定时，分子的极化率??，分子的变形性?， ?诱导?。通常分子愈大，??， ?诱导?。 极性分子受到外电场作用时，极性分子要顺着电场方向取向。这一现象称为取向极化。同时也使分子正、负电荷中心距离增大，发生变形，产生诱导偶极。所以此时分子的偶极为固有偶极和诱导偶极之和： ? =?永+ ?诱 瞬间偶极?瞬 非极性分子不存在?永，若无外电场也不存在?诱。但分子中原子、原子核、电子等微粒都在不停的热运动，原子核的正电荷中心与电子产生的负电荷中心会发生瞬间的不重合，由此产生的分子偶极称瞬间偶极?瞬 。 ?瞬的大小与分子变形性有关， ??， ?瞬?；分子?，(M?)， ?瞬?。 由于正负电荷中心瞬间不重合的现象不仅非极性分子存在，极性分子也存在，因而?瞬是所有分子均存在的偶极矩。 因此，分子的偶极矩 ? = ?瞬 + ?诱 +?永 所有分子 极性分子 存在外电场时 3. 分子间的吸引作用 分子的变形不仅在电场中发生，在相邻分子间也会发生，相邻的分子就是一个小电场。分子的极性和变形性，是产生分子间力的根本原因。 色散力 瞬间偶极?瞬之间的作用力称为色散力 。 色散力不仅存在于非极性分子间，同时也存在于非极性分子与极性分子之间和极性分子与极性分子之间。所以色散力是分子间普遍存在的作用力。大多数分子中，分子间作用力以色散力为主。 分子的变形性愈大，色散力愈大。分子中原子或电子数越多，分子愈容易变形，所产生的瞬间偶极矩?瞬就愈大，相互间的色散力愈大。 一般分子愈大(用M判断)，色散力?。 诱导力 诱导偶极?诱产生的作用力 当极性分子与非极性分子相邻时，极性分子就如同一个外电场，使非极性分子发生变形极化，产生诱导偶极。极性分子的固有偶极与诱导偶极之间的这种作用力称为诱导力。诱导力的本质是静电引力，其大小除与分子间距离有关外： a. 极性分子的偶极矩?永(外电场)：?永?，诱导力?； b. 非极性分子的变形性： ? ?， ?诱?，诱导力? ； 极性分子之间也会相互诱导产生诱导偶极，所以极性分子之间也存在诱导力。 取向力 永久偶极?永之间的作用 极性分子与极性分子之间，由于同性相斥、异性相吸的作用，使极性分子间按一定方向排列而产生的静电作用力称为取向力。 取向力的本质也是静电作用，可根据静电理论求出取向力的大小。 永久偶极?永?，取向力?。 分子间力 色散力 诱导力 取向力 存在范围 任何分子间 极性?极性；极性?非极性 极性分子间 分子间力的特点： 由于分子间力靠?瞬、?诱、?永的作用，属电性作用，既无方向性，也无饱和性。分子间力是一种永远存在于分子间的作用力，其作用能约比化学键小1~2个数量级，在1~103J?mol?1之间。除NH3、H2O等偶极矩特大的分子外，一般分子间作用力以色散力为主。 分子间力主要影响物质的物理性质，如物质的熔点、沸点等。例如，HX的分子量依HCl?HBr?HI顺序增加，则分子间力(主要是色散力)也依次增加，故其熔沸点依次增高。然而它们化学键的键能依次减小，所以其热稳定性依次减小。此外分子间力愈大，它的气体分子越容易被吸附、被液化。 4. 氢键 NH3 H2O HF PH3 H2S HCl AsH3 H2Se HBr SbH3 H2Te HI BiH3 原因： N、O、F的电负性特别大，它们的含氢化合物除一般的分子间作用力外还存在氢键。 (1) 氢键的形成 以HF为例 H?F F: xp=4.0 H: xp=2.1 共用电子对强烈偏向F原子，使H原子几乎成为裸核(质子)。半径很小带正电的质子与相邻的HF中F原子的孤对电子互相吸(静电吸引)引形成H键(分子间H键)。 F H F H F H F H F H F H H键形成条件： 含H化合物且另一元素为高电负性、有孤对电子的元素，主要为F、O、N(Cl、S较少)。 氢键特征 作用力大小：与分子间力相近； H键有方向性与饱和性；与分子间力不同，分子间力无方向性和饱和性； 分子间H键为使系统更稳定、 能量更低，要求与H键保持 180?键角； 分子