分子间作力 氢键
分子间作用力和氢键

在大多数分子中,色散力是主要的,只有 在强极性分子中,取向力才占主导地位。
氢键( hydrogen bond ) 氢键
氢键是一个极性键中的氢原子与另一个 氢键 电负性大的原子(最常见的是F、O、N)之 间所形成的一种特殊的作用力。
A
H
B
形成氢键的条件: 形成氢键的条件: ① 有一个与电负性很大的原子A形成共价键的 氢原子; ② 有另一个电负性很大并且有孤对电子的原子 B。
H2O的结构与性质: 的结构与性质: 的结构与性质
非常规型氢键 (i) X—H……π氢键:在一个 氢键: 氢键 在一个X—H……π氢 氢 键中,π键或离域 键体系作为质子(H+) 键中, 键或离域π键体系作为质子( 键或离域 键体系作为质子 的接受体。由苯基等芳香环的离域π键形成 的接受体。由苯基等芳香环的离域 键形成 氢键, 的X—H……π氢键,又称为芳香氢键 氢键 (aromatic hydrogen bonds)。 )。
初赛基本要求
范德华力。氢键(形成氢键的条件、 范德华力。氢键(形成氢键的条件、氢 键的键能、 键的键能、氢键与分子结构及物理性质 关系。其他分子间作用力的一般概念。 关系。其他分子间作用力的一般概念。
分子间的力( 范德华力) 分子间的力 范德华力) 1、取向力(orientation force) 、取向力( 存在于已取向的极性 分子间的静电引力,称为 取向力(或定向力)。 取向力 取向力与分子偶极矩的 + 平方成正比,与热力学温度 C-F - −141℃ ℃
H3N-BH3 - −104℃ ℃
(2003全国)咖啡因对中枢神经有兴奋作用,其 全国)咖啡因对中枢神经有兴奋作用, 全国 结构式如下。常温下, 结构式如下。常温下,咖啡因在水中的溶解度 为2g/100g H2O,加适量水杨酸钠 , [C6H4(OH)(COONa)],由于形成氢键而增大咖 , 啡因的溶解度。 啡因的溶解度。请在附图上添加水杨酸钠与咖 啡因形成的氢键。 啡因形成的氢键。
分子间作用力 氢键大小

分子间作用力(范德华力)和氢键都是影响物质物理性质(如熔点、沸点等)的重要因素。
分子间作用力广泛存在于分子之间,它是分子之间相互靠近时存在的相互作用力。
范德华力可以分为三种类型:取向力、诱导力和色散力。
取向力只存在于极性分子之间,它主要是由永久偶极之间的相互作用所引起的。
诱导力存在于极性分子和非极性分子之间,它主要是由极性分子的永久偶极诱导非极性分子发生极化而产生的。
色散力则存在于非极性分子之间,主要是由于瞬间偶极的相互诱导所产生的。
氢键是一种特殊的分子间作用力,它只存在于含有孤对电子的原子(如N、O、F)和氢原子之间。
与范德华力相比,氢键通常具有更高的强度。
这是因为氢键的形成是由于电子的共享,而不是简单的静电吸引。
总结来说,范德华力和氢键都是分子间作用力,但氢键的强度通常高于范德华力。
高考化学复习考点分子间作用力和氢键

考点49 分子间作用力和氢键聚焦与凝萃1.掌握分子间作用力的本质及分子间作用力与化学键的区别;2.掌握影响分子间作用力的因素,了解分子间作用力对物质性质的影响;3.了解氢键及氢键对物质性质的影响。
解读与打通常规考点1.化学键分类化学键⎩⎪⎨⎪⎧离子键共价键⎩⎪⎨⎪⎧极性(共价)键:X —Y 非极性(共价)键:X —X 2.化学反应的本质反应物分子内化学键的断裂和生成物分子内化学键的形成。
3.分子间作用力(1)定义:把分子聚集在一起的作用力,又称范德华力。
(2)特点①分子间作用力比化学键弱得多;②影响物质的物理性质,如熔点、沸点、溶解度,而化学键影响物质的化学性质和物理性质;③存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数非金属单质及稀有气体之间,如CH 4、O 2、Ne 等。
(3)规律一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。
例如:熔、沸点:HCl<HBr<HI ,I 2>Br 2>Cl 2>F 2,Rn >Xe >Kr >Ar >Ne >He 。
4.氢键(1)定义:分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用。
(2)形成条件:除H 外,形成氢键的原子通常是O 、F 、N 。
(3)存在:氢键存在广泛,如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H 2O 、NH 3、HF 等分子之间。
分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。
特别提醒:(1)氢键不是化学键,是介于分子间作用力和化学键之间的一种作用力。
(2)氢键、分子间作用力的大小主要影响物质的物理性质,如熔点、沸点等。
隐性考点氢键对物质性质的影响(1)对物质熔沸点的影响①某些氢化物分子存在氢键,如H 2O 、NH 3,HF 等,会使同族氢化物沸点反常,如H 2O>H 2Te>H 2Se>H 2S 。
②当氢键存在于分子内时,它对物质性质的影响与分子间氢键对物质性质产生的影响是不同的。
分子间作用力和氢键

分子间作用力和氢键相邻原子间的强烈作用力称为化学键,分子与分子间则有比较弱的作用力,一般在10kJ·mol-1以下。
共价键的键能是102数量级,而离子键晶格能则是102~103数量级。
极性分子是一种偶极子,具有正负两极。
当它们靠近到一定距离时,就有同极相斥,异极相吸的静电引力,但这种引力比离子键的晶格能弱得多。
极性分子与非极性分子之间作用力则是由极性分子偶极电场使邻近的非极性分子发生电子云变形(或电荷位移)而相互作用产生的,如O2(或N2)溶于水中,O2和H2O分子间的作用力就是这种情况。
非极性分子与非极性分子之间的作用力来自电子在不停运动瞬间总会偏于这一端或那一端而产生的瞬间静电引力。
原子半径越大越容易产生瞬间静电引力。
稀有气体是单原子分子,这是典型的非极性分子,它们的液化过程,就是靠这种瞬间静电引力。
由氦(He)到氙(Xe)半径依次递增,瞬间的静电作用力也依次递增,沸点依次升高。
如沸点、熔点、粘度、表面张力等都与此有关。
氢键是一种特殊的分子间作用力,其能量约在10~30kJ·mol-1间。
F,O,N电负性很强,与H形成的共价键显较强极性,共用电子对偏于F或O或N这边而使其为负极,H 则为正极。
当另外一个电负性强的原子接近H时,就会产生静电引力。
氢原子和电负性强的X原子形成共价键之后,又与另外一个电负性强的Y原子产生较弱的静电引力,这种作用力叫氢键。
可以表示为X—H…Y如第ⅥA族氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)的氢化物的沸点递变规律,由H2Te,H2Se 到H2S,随分子量的递减,分子的半径递减;随分子间作用力的减小,沸点递减。
但分子量最小的H2O的沸点却陡然升高,见图。
这是因为氧的电负性很强,H2O分子间形成了O-H…O氢键,所以H2O分子间作用力大于同族其他氢化物。
ⅦA和ⅤA族氢化物沸点的变化规律中,HF和NH3也显得特殊,这也是因为形成了F—H…F和N—H…N氢键。
无机化学-分子间作用力和氢键

He、Ne、Ar、Kr、Xe从左到右原子半径(分子半径)依次增大,变形 性增大,色散力增强,分子间结合力增大,故b. p. 依次增高。可见,范 德华力的大小与物质的m. p.,b. p.等物理性质有关。
同类分子型物质熔、沸点比较
熔点/K
沸点/K
F2
53.6
85
Cl2
(1) 与电负性大且 r 小的原子 ( F,O, N ) 相连的 H ; (2) 在附近有电负性大,r 小的原子 ( F,O,N ) 。
4、 氢键的特点
(a)氢键存在饱和性和方向性 ➢ 氢键的饱和性指的是每一个 X—H 只能与一个Y原子形成氢键。 只是因为H的体积较小,当形成 X—H…Y 氢键后,X和Y原子电 子云的斥力使得其它极性分子很难靠近。(H的配位数一般为2) ➢ 氢键的方向性指的是Y原子与X—H形成氢键后, X—H…Y 尽 量位于一条直线上,这样可使X和Y原子距离最远,斥力最小。
CH3CH2CH3 b.p. -44.5℃
CH3CH2CH2CH3 b.p. -0.5℃
CH3CH2CH2CH2CH3 b.p. 36℃
●正戊烷、异戊烷和新戊烷三种异构体的相对分子质量相同, 色 散力随分子结构密实程度的增大而减小,导致沸点按同一顺序下降
CH3CH2CH2CH2CH3 b.p.36 ℃
总作用力
8.5 8.75 26.00 23.11 21.14 29.60 47.31
对大多数分子来说,以色散力为主 (除极性很大且存在氢键的 分子,如H2O外)
色散力的大小既依赖于分子的大小,也依赖于分子的形状
●丙烷、正丁烷和正戊烷均为直链化合物(忽略分子形状的影响 ), 色散力随分子体积的增大而增大, 导致沸点按同一顺序升高
5、 分子间作用力和氢键

5、分子间作用力和氢键1.分子间作用力(1)概念:分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力。
(2)主要特征:①广泛存在于分子之间;②只有分子充分接近时才有分子间的相互作用力,如固体和液体物质中;③分子间作用力远远比化学键弱;④由分子构成的物质,其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要有分子间作用力大小决定。
一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。
例如:I2>Br2>Cl2>F2;HI>HBr>HCl;Ar>Ne>He等。
2.氢键(1)氢键不是化学键,通常把氢键看做是一种较强的分子间作用力。
氢键比化学键弱,比分子间作用力强。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔沸点升高。
如水的沸点较高,这是由于水分子之间易形成氢键。
(3)分子间形成的氢键对物质的水溶性有影响,如NH3极易溶于水,主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。
(4)通常N、O、F这三种元素的氢化物易形成氢键。
常见易形成氢键得化合物有H2O、HF、NH3、CH3OH等。
(5)氢键用“X…H”表示。
如水分子间的氢键:表示。
由于氢键的存在,液态水或固态水常用(H2O)n练习11关于氢键,下列说法正确的是()A、氢键比分子间作用力强,所以它属于化学键B、分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高C、由于氨与分子间可形成分子间氢键,使氨在水中溶解度增大D、H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致练习12下列叙述中正确的是()A.同主族金属元素的原子半径越大熔点越高B.稀有气体原子序数越大沸点越低C.分子间作用力越弱的分子其沸点越低D.同周期元素的原子半径越小越易失去电子高考题1、CO2、CH、BF3都是非极性分子,HF、H2O、NH3都是极性分子,由此推测ABn型分子是非极性分子的经验规律正确的是()A、所有原子在同一平面B、分子中不含有氢原子C、在ABn中A原子没有孤对电子D、A的相对原子质量小于B2、关于氢键,下列说法正确的是()A.每一个水分子内含有两个氢键B.冰、水和水蒸气中都存在氢键C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致3、下列叙述正确的是()A、NH3是极性分子,分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心B、CCl4是非极性分子,分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C、H2O是极性分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D、CO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央4、固体乙醇晶体中不存在的作用力是()A.极性键B.非极性键C.离子键D.氢键5、下列事实与氢键有关的是()A.水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀,密度变小C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱6、下列各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是()A.H2O B.BF3 C.CCl4D.PCl57、下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是()A、两种都是极性分子B、两种都是非极性分子C、CH4是极性分子,H2O是非极性分子D、H2O是极性分子,CH4是非极性分子跟踪练习一、选择题1、卤素单质从F2到I2,在常温、常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是()A、原子间的化学键键能逐渐减小B、范德华力逐渐增大C、原子半径逐渐增大D、氧化性逐渐减弱2、下列各组物质中,化学键类型完全相同的是()A、HI和NaIB、H2S和CO2C、Cl2和CCl4D、F2和NaBr3、下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是()A、晶体可溶于水B、具有较高的熔点C、水溶液能导电D、熔融状态能导电4、下列叙述中正确的是()A、极性分子中不可能含有非极性键B、离子化合物中不可能含有非极性键C、非极性分子中不可能含有极性键D、共价化合物中不可能含有离子键5、下列各组分子中属于含极性键的非极性分子的是()A、CO2、H2SB、C2H4、CH4C、Cl2 C2H2D、NH3、HCl6、下列物质中含有非极性键的共价化合物是()A、H2O2B、CH3COONaC、Na2O2D、I27、下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是()A、SO2和SiO2B、CO2和H2OC、NaCl和HClD、CCl4和KCl8、下列物质中属于极性键构成的非极性分子是()A、HFB、H2OC、NH3D、CH49、能证明AlCl3为共价化合物的方法是()A、AlCl3溶液容易导电B、AlCl3水溶液呈酸性C、熔融AlCl3不能导电D、AlCl3溶于水可以电离出Al3+和Cl-10、下列分子中的键的极性最强的是()A、H2OB、NH3C、HFD、HCl11、下列说法中正确的是()(双选)A、由极性键构成的分子全是极性分子B、含有非极性键的分子不一定是非极性分子C、极性分子一定含有极性键,非极性分子一定含有非极性键D、以极性键结合的双原子分子,一定是极性分子12、A元素是第3周期半径最大的原子(除稀有气体外),B元素的L层电子数是K层电子数的3倍,A、B化合可形成化合物Z。
高一理化生分子间作用力和氢键极性分子和非极性分子

2. SiCl4沸点较高, 但SiH3Cl较低,为什么? 3. C60晶体的升华热为181.4kJ/mol, 比一般分子间
力数值大得多, 你认为原因是什么?
4. 解释在室温下, 从F2、Cl2、Br2、I2物体状态由气 态变成液态和固态的原因。
指分子、离子和原子的相对大小及离子的电价。
总之,分子的大小、形状和分子间的相互作 用是涉及到有机、药物合成、生物化学、表面科 学及分子光谱学等多种学科的、内容非常丰富、 应用极其广泛的课题之一。它既包含分子的几何 性质,又包含分子的电子性质。有些方面迄今尚 未认识清楚,有待深入揭示其本质。
练习题:
金属原子, 如:
Cl
Cl
Me Me N
Pt Me N Me
H
H
Cl
Cl
Pt
Cl
Cl
Me N
Me H
Br Me Pt N Me
(c)氢键对物质性质的影响
i. 物质的熔点和沸点
分子间生成氢键, 物质的熔点和沸点会上
升; 分子内形成氢键, 物质的熔点和沸点会降低。
例如,
NO2 OH
下面列出了某些分子分子间力的数值(kJ/mol):
分子 静电力 诱导力
色散力 总作用力
Ar
0.000 0.000
8.50
8.50
CO
0.003 0.008
8.75
8.75
HI
0.025 0.113 25.87
26.00
HBr 0.69 0.502 21.94
23.11
HCl 3.31
较强的分子间作用力——氢键

较强的分⼦间作⽤⼒——氢键第2课时较强的分⼦间作⽤⼒——氢键[⽬标定位] 1.了解氢键形成的条件及氢键的存在。
2.学会氢键的表⽰⽅法,会分析氢键对物质性质的影响。
⼀、氢键1.⽐较H2O和H2S的分⼦组成、⽴体构型及其物理性质,分析H2O的熔、沸点⽐H2S⾼的原因是什么?答案H2O和H2S分⼦组成相似,都是V形极性分⼦,常温下H2O为液态,熔、沸点⽐H2S ⾼。
在⽔分⼦中,氢原⼦与⾮⾦属性很强的氧原⼦形成共价键时,由于氧的电负性⽐氢⼤得多,所以它们的共⽤电⼦对就强烈地偏向氧原⼦,⽽使氢原⼦核⼏乎“裸露”出来。
这样带正电的氢原⼦核就能与另⼀个⽔分⼦中的氧原⼦的孤电⼦对发⽣⼀定程度的轨道重叠作⽤,使⽔分⼦之间作⽤⼒增强,这种分⼦间的作⽤⼒就是氢键,⽐范德华⼒⼤。
硫化氢分⼦不能形成氢键,故⽔的熔、沸点⽐硫化氢的⾼。
2.氢键的概念及表⽰⽅法氢键是⼀种特殊的分⼦间作⽤⼒,它是由已经与电负性很⼤的原⼦形成共价键的氢原⼦与另⼀分⼦中电负性很⼤的原⼦之间的作⽤⼒。
氢键的通式可⽤A—H…B—表⽰。
式中A和B 表⽰F、O、N,“—”表⽰共价键,“…”表⽰氢键。
3.氢键的形成条件有哪些?答案(1)要有⼀个与电负性很强的元素X形成强极性键的氢原⼦,如H2O中的氢原⼦。
(2)要有⼀个电负性很强,含有孤电⼦对并带有部分电荷的原⼦Y,如H2O中的氧原⼦。
(3)X和Y的原⼦半径要⼩,这样空间位阻较⼩。
⼀般来说,能形成氢键的元素有N、O、F。
所以氢键⼀般存在于含N—H、H—O、H—F键的物质中,或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。
4.氢键的特征是什么?答案(1)饱和性在形成氢键时,由于氢原⼦半径⽐X、Y原⼦半径⼩得多,当氢原⼦与⼀个Y原⼦形成氢键X—H…Y后,氢原⼦周围的空间已被占据,X、Y原⼦的电⼦云的排斥作⽤将阻碍⼀个Y原⼦与氢原⼦靠近成键,也就是说氢原⼦只能与⼀个Y原⼦形成氢键,即氢键具有饱和性。
(2)⽅向性X—H与Y形成分⼦间氢键时,3个原⼦总是尽可能沿直线分布,这样可使X与Y尽量远离,使两原⼦间电⼦云的排斥作⽤⼒最⼩,体系能量最低,形成的氢键最强、最稳定,所以氢键还具有⽅向性(如下图)。
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• 6、相似相溶原理 • 通常极性溶质易溶于极性溶剂中,非极性溶 质易溶于非极性溶剂中,这个原理即为“相似 相溶原理”。 • 例如KNO3、NaCl、和极性分子NH3、HCl等就易 溶于极性溶剂水中,不溶于CCl4、CS2等非极性 溶剂中; • 相反,I2、Br2等非极性分子不易溶于水而易溶 于CCl4、CS2等有机溶剂中,碘易溶于酒精中, 白磷易溶于CS2中等。 • 根据相似相溶原理,任何气体在一定条件下, 都可做喷泉实验,只要能找到使该气体极易溶 解或吸收的溶剂。[如C4H10(汽油)]
5、特殊的分子间作用力
氢键
从图可以看 出,NH3、 H2O和HF的 沸点反常。 为什么?
HF的沸点按沸点曲线的下降趋势应该在-90 ℃以下, 而实际上是20 ℃;H2O的沸点按沸点曲线下降趋势应 该在-70 ℃以下,而实际上是100 ℃。
• ⑴.氢键定义: • 与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分 子中电负性很强的原子之间形成的作用力。 • 分子间因氢原子而产生的分子间相互作用。 • ⑵.氢键的表示方法: • X—H· · · Y实线“—”表示极性键,“···”虚线表示氢键。 • ⑶.氢键的实质: • 极性分子中带负电荷的部分与氢原子之间的静电引力。 • ⑷.氢键的形成条件 • 在用X—H · · ·Y表示的氢键中,X、Y都必须是原子半 径很小、对电子吸引能力很强的活泼非金属原子。如 N、O、F。 • ⑸. 性质:氢键有饱和性和方向性 • 一个氢原子中能形成一个氢键 • (如1个水分子最多与4个水分子4个氢键)
氢键具有方向性
冰中1个水分子周围有4个水分子
构成
正四面体结构
冰能浮在水面上的原因?
冰的结构
结冰时体积膨胀,密度减 小,是水的反常性质,可以 用氢键来解释。 在水蒸气中水以单个的 H2O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 (H2O)n(如图);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。
概念 相邻的两个或多个原子间 物质的分子间存在 强烈的相互作用 的微弱相互作用 范围 分子内或某些晶体内 分子晶体中分子间 能量 键能一般为: 约几个至数十个 mol-1 120 kJ· mol-1~180 kJ· mol- kJ·
1
强弱 成键原子的性质、作用方 ①分子的极性②分 影响 式、原子(离子)半径、离 子量(组成和结构相 子电荷数、共价键的键长、似的分子,分子量 键能及成键电子对数 大则一般分子间力 大)③分子的形状 性质 主要影响分子的化学性质 主要影响物质的物
• 例如,分子间作用力越大,克服分子间引力使物质 熔化和气化就需要更多的能量。
• 气体分子能够凝结为液体和固体,是分子间作用力 作用的结果。 • 固体熔化为液体要克服分子间作用力,所以分子间 作用力越大,物质熔点越高; • 液体变为气体时,也需克服分子间作用力,分子间 作用力越大,则越不易气化,物质沸点越高。
(分子间作用力)
极性分子 分子中电荷的分布是不对称的,正负电荷的重心不重合 的分子。
非极性分 整个分子中电荷的分布是对称的,正负电荷的重心重合 子 的分子。
• 氢键的存在 • • ①发生“缔合” ②可大大增大溶解度。 ③•
用氢键解释实际问题: ①NH3、H2O、HF的沸点出现反常的原因? ②NH3、HF、乙醇极易溶于水的原因? ③H2O、HF为什么难电离? ④冰为什么能浮在水面上?
• • • • • • •
⑹. 分类 ①分子内氢键:如邻羟基苯甲醛、邻羟基苯甲酸等 ②分子间氢键:如对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸等 ⑺属性:氢键不是化学键。它属于一种较弱的作用力 强度:比分子间作用力稍强,但比化学键弱得多。 ⑻ 氢键的存在 在含有N、O、F原子与H原子成键的物质中都有可能, 如常见的有机化合物含有-OH、-CHO、-COOH -NH2、NH-等。水、醇、羧酸、酰胺、氨基酸、蛋白质、结晶 水化物等物质中都能存在;生命体中许多大分子内也 存在氢键。 • ⑼ 对物质性质的影响:
2.影响分子间作用力大小的因素
(1)、分子间作用力虽然较弱,但不同的分子间的作用相对强弱也略有不同,一般有
这样的规律:组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力也越大.
• (2)、相对分子质量相近似,极性越大,分子间作用 力越大 , 例如 N2分子间作用力比CO小 • 分子间作用力的大小对物质的熔点、沸点、溶解度 等有影响。
金属键 金属阳离子与自由电子之间的较强烈的作用叫 做金属键。金属晶体中的自由电子并不专属于 某个金属阳离子。 氢键 当氢原子同吸引电子能力强的X原子形成化合物 HX时,H原于的电子云被X原子吸引,使H原子 几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小,带部 分正电荷的氢核,与另一个HX分子中带部分负 电荷的X原子相互吸引,这种静电吸引作用叫做 氢键。氢键比分子间作用力强,但比化学键弱 得多,不属于化学键。 范德华力 分子之间存在的一种较弱的相互作用
• 特别提示:分子的稳定性取决于分子内化学键的强 弱,而熔沸点取决于分子间的作用力。
• 3、分子的空间构型 • 一般来说分子的空间构型越对称,分子间 的作用力越小
正四面体
三角锥形
折线形
直线形
非极性
极性
极性
极性
正四面体
三角锥形
折线形
直线形
非极性
极性
极性
极性
4、化学键与分子间作用力比较
化学键
分子间作用力
三、分子间作用力
怎样证明分子间存在作用力?
降温加压 降温
气态
分子距离缩短
液态
分子距离缩短
固态
分子无规则运动
分子有规则排列
说明了物质的分子间存在着作用力 这种分子间的作用力又叫做范德华力。
范德华(1837~1923),荷兰物理学家。首先研究了分子间作用力
• 1.分子间作用力 • (1)定义: • 分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力,又称范 德华力。 • (2)实质: • 是电性引力,其主要特征有如下几方面: • ①广泛存在于分子之间; • ②只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力, 如固体和液体物质中; • ③分子间作用力(几到几十kJ/mol)能量远远小于 化学键( 120~800 kJ/mol) ; • 由分子构成的物质其熔点、沸点、溶解度等物理性 质主要是分子间作用力大小决定的。 • HCl分子中,H-Cl 键能为 431kJ/mol • HCl 分子间的作用力为 21kJ/mol 。
化学键 相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用
共价键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用
离子 键 非 极 性 键 极 性 键
阴、阳离于间存在的使阴、阳离子结合成化合 物的静电作用。 在单质分子中,同种原子形成共价键,两个原 于吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任 何一个原子,电荷在两个原子核附近对称地分 布,因此成键的原子都不显电性。这样的共价 键叫做非极性键。 在化合物分子中,不同种原子形成的共价键,由 于不同种原子吸引电子的能力不同,共用电子对 必然偏向吸引电子能力强的原子一方。在这样 的分子中,共用电子对的电荷是非对称分布的, 这样的共价键,叫做极性共价键,简称极性键。
• 在HF分子中,由于F原子吸引电子的能力很强,H—F 键的极性很强,共用电子对强烈地偏向F原子,亦即H 原子的电子云被F原子吸引,使H原子几乎成为“裸露” 的质子。这个半径很小、带部分正电荷的H核,与另 一个HF分子带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静 电吸引作用就是氢键。
如果水分子间无氢键存在地球上 将会是什么面貌?