分子间力和氢键课件.pptVIP

一、分子的极性非极性分子分子中正、负电重心重合的分子；极性分子分子中正、负电重心偏离的分子。双原子分子的极性，取决于键的极性，例如由非极性键结合的H、Cl、N等分子为非极性分子；222由极性键结合的HF、HCl、HBr、CO等分子为极性分子。多原子分子的极性，主要取决于分子的对称性。见表1-5。上页下页返回帮助

表1-5多原子分子的极性分子类型空间构型分子极性实例三原子分子ABA直线形弯曲形直线形非极性极性CO，CS，BeCl，HgCl2222ABAABCHO，HS，SO222极性HCN四原子分子AB3平面三角形非极性极性BF，BCl，BBr，BI33333AB3三角锥形正四面体四面体NH，NF，PCl，PH333五原子分子AB4非极性极性CH，CCl，SiH，SnCl4444ABCCHCl，CHCl333上页下页返回帮助

分子的极性可用偶极矩衡量。偶极分子正电荷重心的电量（q）与正、负电荷重心距离（d）的乘积，称为偶极矩（μ）。即μ=qd（1-1）非极性分子μ=０；极性分子μ＞０，μ越大，分子的极性越大。实验测得，CS分子μ=０，HS分子的偶极矩22为3.63×10－30C·m，试据此推断上述二分子的构型。答：CS分子为直线形，HS分子为“V”形22上页下页返回帮助

二、分子间力【实例分析】NH、CO2、Cl等气体，在一定条件下可32以凝聚成液体或固体。这表明分子之间还存在着一种相互吸引的作用力，称为分子间力或范德华（J．D．Vanderwalls，荷兰物理学家）力。分子间力的本质是静电引力，其产生与分子的极性和极化有关。1．分子间力（1）取向力因固有偶极的取向（见图1-17）而产生的分子间力。上页下页返回帮助

图1-17极性分子取向示意图取向力只存在于极性分子之间。（2）诱导力固有偶极与诱导偶极间的作用力，见图1-18。图1-18极性分子诱导非极性分子示意图分子在电场中产生诱导偶极的过程，称为分子极化。取向力存在于极性分子与极性分子、非极性分子之间。上页下页返回帮助

（3）色散力由瞬时偶极之间的作用而产生的分子间力。见图1-19。图1-19非极性分子相互作用示意图色散力是普遍存在于各类分子之间的一种分子间力，除强极性的水分子之间以取向力为主外，其余分子均以色散力为主。2．分子间力对物质性质的影响（1）对物质熔、沸点的影响通常，组成、结构相似的分子，随相对分子质量的增大，熔、沸点升高。例如上页下页返回帮助

稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe卤素单质F、Cl、Br、I熔、沸点依次升高2222卤化硼BF、BCl、BBr、BI3333卤素氢化物HCl、HBr、HI（2）对溶解性的影响符合“相似相溶”规律。即“结构相似的物质，易于相互溶解”；“极性分子易溶于极性溶剂之中，非极性分子易溶于非极性分子之中”。该规律是选择合适溶剂进行溶解或萃取分离的依据。例如，结构相似的乙醇（CHCHOH）和水(HOH)可以32互溶；非极性的碘（I）单质，易溶于非极性的四氯化碳（2CCl）溶剂中，而难溶于水。4上页下页返回帮助

三、氢键【实例分析】如表1-6所示，多数卤素氢化物的熔、沸点随相对分子质量增大而升高，但HF的熔、沸点却反常高。表1-6卤化氢的熔、沸点卤化氢熔点/K沸点/KHF190293HCl159188HBr186206HI222238这是由于HF分子间除了范德华力外，还存在着另一种特殊的作用力，这就是氢键氢键的本质也是静电引力。上页下页返回帮助

1．氢键的形成如图1-20所示，HF中存在缔合分子（HF）。n图1-20HF分子间氢键示意图这种已经和电负性很大的原子形成共价键的H原子，又与另一电负性很大，且含有孤对电子的原子之间较强的静电吸引作用，称为氢键。氢键形成示意：X－H…Y。X、Y可以相同，也可不同。上页下页返回帮助

氢键也可以在不同分子间形成，还可以在某些分子内形成。如图1-21所示图1-21一些物质的氢键示意图低分子醇、酚、胺之间，以及醇、醚、醛、酮、胺与水分子之间也能形成氢键。X、Y电负性大，原子半径小；X－H为强极性键；形成氢键的条件Y带有部分负电荷，具有吸引H原子核的能力。上页下页返回帮助

符合上述条件的X、Y原子，有O、N、F等原子。为什么水分子与氧气分子之间不能形成氢键？答：因为O是非极性分子，两个O原子都不具有部分2负电荷，因此无吸引H原子核的能力，不能形成氢键。说明：氢键不是化学键，但也有饱和性和方向性的特征。2．氢键对物质性质的影响（1）对熔、沸点的影响由于氢键的结合能通常比范德华力大，因而HF的熔、沸点显著升高。同理，NH、HO23和HF等均有比同族氢化物熔、沸点反常高的现象。分子