《医用化学》第6章 化学键和分子结构-教学课件（非AI生成）.ppt

第五节分子间作用力和氢键q:分子中正或负电荷中心上的电量d:分子中正、负电荷中心的距离电偶极矩(electricdipolemoment)μ：μ=q·d（单位为10-30C·m）μ≠0:极性分子，μ越大，分子极性越大；μ=0:非极性分子，如H2、CO2、CH4、BF3HF、HCl的μ依次为6.4、3.62分子的极化[定义]在外电场作用下，无论是极性分子还是非极性分子都会发生变形，变形分子中电子云与原子核出现相对位移，产生诱导偶极，这种现象称为分子的极化。第五节分子间作用力和氢键荷电离子或极性分子对其附近分子也相当是一微电场，能产生极化作用。图中Δμ为诱导电偶极矩，极性分子原有的偶极矩μ称为永久偶极1、取向力(orientationforce)[定义]当极性分子与极性分子互相接近时，分子的永久偶极之间同极相斥、异极相吸，使分子在空间按一定取向排列吸引。这种永久偶极间的吸引力称为取向力。第五节分子间作用力和氢键二、分子间作用力（极+极）2、诱导力(inductionforce)[定义]当非极性分子与极性分子接近时，极性分子的永久偶极产生的电场使非极性分子极化产生诱导偶极。永久偶极与诱导偶极间的吸引力称为诱导力。第五节分子间作用力和氢键（极+非极，极+极）3、色散力(dispersionforce)：[定义]非极性分子中电子不断运动和原子核的振动，使某一瞬间分子的正负电荷中心不重合，形成瞬时偶极，瞬时偶极可使相邻的另一非极性分子产生瞬时诱导偶极。瞬时偶极间相互作用产生的引力叫色散力。第五节分子间作用力和氢键色散力存在于各种分子之间。（普遍存在）总结：第五节分子间作用力和氢键极性—非极性例子：判断下列各组分子之间存在何种范德华力？(1)H2和CO2(2)乙醇和苯(3)水和甲醇取向力诱导力色散力极性分子之间非极性分之间√√√√√√×××第五节分子间作用力和氢键色散力的大小与分子是否容易变形有关，对同类型的化合物，一般随着摩尔质量增大而增大，是分子间的主要作用力。诱导力一般较小，取向力只有当分子的极性很强时才占有优势。分子取向力诱导力色散力总能量Ar0.0000.0008.498.49HBr0.6860.50221.9223.11HCl3.3051.00416.8221.13表分子间范德华力的作用能分配（单位kJ·mol-1)范德华力的特征和作用第五节分子间作用力和氢键范德华力作用能很小，一般比化学键低1~2个数量级，不是化学键。作用的范围很小,几十到几百pm，作用力的大小随分子之间距离增大而迅速减弱。不具有方向性和饱和性。范德华力的作用第五节分子间作用力和氢键范德华力是决定物质的熔、沸点等物理性质的主要因素。F2Cl2Br2I2小大小大低高低高摩尔质量范德华力沸点熔点第五节分子间作用力和氢键比较HCl、HBr、HI的熔、沸点高低。练习：HF与HCl的熔、沸点哪个高？氢化物沸点变化规律:第五节分子间作用力和氢键(一)、氢键及其种类第五节分子间作用力和氢键[定义]：当H原子与电负性高、半径小的X原子以极性共价键结合后，由于X原子吸引电子能力大，使H原子显示较强正电荷场，在与另一个电负性较强且有孤对电子的Y原子接触时，又能产生静电吸引力，该吸引力称为氢键，用“…”表示。X－H…YX、Y可以相同也可以不同，如F、O、N等原子。如HF分子间的氢键F－H…F－H又如NH3和水分子间的氢键三、氢键[本质]：静电作用F－H…F?O－H…O?O－H…N?N－H…NX、Y原子的电负性愈大、半径愈小，形成的氢键愈强。常见氢键强弱顺序：第五节分子间作用力

OClNCH电负性3.443.163.042.552.18原子半径6099717737Cl3C－HNC—H可生成氢键氢键的种类第五节分子间作用力分子间氢键：分子之间形成的氢键。分子内氢键：分子内部形成的氢键。氢键的特征及作用第五节分子间作用力3.分子间氢键具有方向性，形成氢键的3个原子尽可能在一条直线上，X与Y之间距离最远斥力较小，氢键稳定。1.氢键的键能小，比化学键弱得多，但比范德华力强。2.氢键具有饱和性，当H原子已经形成1个氢键后，不能再与第三个强电负性原子形成第2个氢键。分子内