范德华力氢键及其对物质性质的影响与溶解性张
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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。
氢键的形成以及对物质性质的影响090901135 姚瑶摘要:本文主要论述了氢键的本质,形成,种类以及对物质性质的影响,阐述了氢键形成的条件以及分子中存在氢键物理和化学性质的变化。
关键词:氢键,形成条件,影响在高中化学课本必修2第二章中讲微粒之间的相互作用力涉及到氢键的内容,NH3,H2O,HF等分子之间存在一种比分子间作用力稍强的相互作用,这种相互作用叫氢键。
氢键是已经以共价键与其他原子键合的氢原子与另一个原子间产生的分子间作用力。
原子半径较小,非金属性很强的原子X(N,O,F)与H原子形成强极性共价键,与另一个分子中半径较小,非金属性很强的原子Y(N,O,F)产生较强的静电吸引,形成氢键,通式X-H…Y-H(X,Y可同可不同,一般为N,O,F)。
氢键可以分为分子间氢键和分子内氢键。
根据氢键的形成条件,CHF3满足氢键形成条件,但CHF3能否形成分子间氢键?形成氢键必须满足俩个基本条件,第一:分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子,第二:另一分子中必须有带孤对电子对,电负性大,且原子半径小的元素(如F,O,N等),因为氢原子的特点是原子半径小,结构简单,核外只有一个电子,无内层电子,它与电负性大的元素形成共价键后,电子强烈电负性大的元素一边,使氢几乎成为赤裸的质子,呈现相当强的正电负性,因此它易与另一分子中电负性大的元素接近,并产生静电吸引作用,从而形成氢键。
但分析CHF3的结构,其中的H原子是不符合形成氢键条件的,因为H是和电负性不太大的C原子相连的。
在CHF3分子中,三个F原子和C相连,F原子电负性很大,是否会由于三个F对C的作用从而诱导H有了较大的正电性而能够形成氢键呢?我们知道,若分子间形成氢键,则同类型化合物的熔沸点将出现异常现象。
因为氢键的形成会使分子间有了较强的结合力,化合物的熔点和沸点会显著升高。
如某些氢化物的沸点递变顺序:NH3>PH3>AsH3>SbH3结构和组成相似的分子型物质,沸点随分子量增大而升高,但这里却出现意外,原因是HF,H2O,NH3分子间形成了氢键。
第2课时范德华力、氢键及其对物质性质的影响与溶解性一、选择题1.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2.有下列两组命题BA.Ⅰ①B.Ⅱ②C.Ⅲ③D.Ⅳ④3.下列叙述正确的是()A.同主族金属的原子半径越大,熔点越高B.稀有气体原子序数越大沸点越高C.分子间作用力越弱,分子晶体的熔点越低D.同周期元素的原子半径越小,越易失去电子4.你认为下列说法不正确的是()A.氢键存在于分子之间,不存在于分子之内B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随着相对分子质量的增大而增大C.NH3极易溶于水而CH4难溶于水的原因是NH3是极性分子,CH4是非极性分子D.冰熔化时只破坏分子间作用力5.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.范德华力6.2007年9月,美国科学家宣称:普通盐水在某种无线电波照射下可以燃烧,这一发现,有望解决用水作人类能源的重大问题。
无线电波可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种电波下持续燃烧。
上面所述中“结合力”的实质是()A.分子间作用力B.氢键C.非极性共价键D.极性共价键7.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。
根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为()二、非选择题8.在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。
极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。
分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。
试回答以下问题:(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是__________________;(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯,3种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是:__________________;(3)实验测得:μ(PF3)=1.03、μ(BCl3)=0。
氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景夏菲 王宙 郭培培 陈俏(西北大学化学系05级化学专业 西安 710069)摘要:本文主要论述氢键在结构和性质两方面对物质的影响,并讨论了氢键的广泛地应用前景。
关键词:氢键物质结构性质影响氢键(Hydrogen Bonding)是指与电负性极强的元素X相结合的氢原子和另一分子中电负性极强的原子Y之间形成的一种弱键。
可以表示成X—H…Y。
氢键虽然是一种弱键,但由于它的存在,物质的性质出现了反常现象,在形状结构等方面受到了很大的影响。
下面将从氢键的形成、特征、对物质结构和性质的影响和应用前景等方面逐一论述。
氢键由于广泛存在与化合物中,因此在研究化合物的性能时,氢键起着重要的作用。
氢键的键能介于共价键和范德华力之间,其键能小,形成或破坏所需的活化能也小,加上形成氢键的结构条件比较灵活,特别容易在常温下引起反应和变化,故氢键是影响化合物性质的一个重要因素。
1.对物质构型的影响氢键对物质的结构和构型有着很大的影响,就蛋白质而言,蛋白质分子是由氨基酸组成的,有多个氨基酸通过肽键而形成的多肽称为多肽链,氨基酸在多肽链中按一定顺序排列构成蛋白质的肽链骨架,称为蛋白质的一级结构。
在多肽链中oc和NH可形成大量的氢键(N—H…O)使蛋白质按螺旋方式卷曲成立体构型,称为蛋白质的二级结构。
近年来的研究指出,二级结构是合理的螺旋结构,可见氢键对蛋白质维持一定空间构型起着重要的作用。
2.对物质性质的影响2.1对化合物的沸点和熔点影响在有机物分子内形成氢键时,分子间的结合力降低,因而使化合物的熔点、沸点减低,如邻硝基苯酚的沸点是45℃,间位和对位分别是96℃和114℃,因为邻硝基苯酚中―OH与―NO2相距较近,―NO2上的氧可以与―OH上的氢形成分子内氢键(螯环),这样就难能再形成分子间氢键,减弱了邻位异构体分子间的引力;而在对硝基苯酚分子中,则由于―OH与―NO2相距较远,不能在分子内形成氢键,而分子间通过氢键缔合起来,所以前者熔沸点低、挥发性高,后者熔沸点高、挥发性低,前者可以随水蒸汽挥发。
高中化学:分子间作用力和氢键知识点[知识详解]一.分子间作用力1.定义:分子间存在着将分子聚集在一起的作用力,称分子间作用力。
分子间作用力也叫范德华力.2.实质:一种电性的吸引力.3.影响因素:分子间作用力随着分子极性.相对分子质量的增大而增大.分子间作用力的大小对物质的熔点.沸点和溶解度都有影响.一般来说.对于组成和结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越强,物质的熔沸点也越高.4.只存在于由共价键形成的多数化合物,绝大多数非金属单质分子和分子之间. 化学键是分子中原子和原子之间的一种强烈的作用力,它是决定物质化学性质的主要因素。
但对处于一定聚集状态的物质而言,单凭化学键,还不足以说明它的整体性质,分子和分子之间还存在较弱的作用力。
物质熔化或汽化要克服分子间的作用力,气体凝结成液体和固体也是靠这种作用力。
除此以外,分子间的作用力还是影响物质的汽化热、熔化热、溶解黏度等物理性质的主要因素。
分子间的作用力包括分子间作用力(俗称范德华力)和氢键(一种特殊的分子间作用力)。
分子间作用力约为十几至几十千焦,比化学键小得多。
分子间作用力包括三个部分:取向力、诱导力和色散力。
其中色散力随分子间的距离增大而急剧减小一般说来,组成和结构相似的物质,分子量越大,分子间距越大,分子间作用力减小,物质熔化或汽化所克服的分子间作用力减小,所以物质的溶沸点升高温度止200 150 100, 50 0 -50 -100 -150 -200熔温度尺200 150叫0 -50 -100 -150 -200熔叫相对分子质■筑卤化碳的熔.沸点与相对分子质量的关系化学键与分子间作用力比较化学键分子间作用力概念 相邻的原子间强烈的相互作用 物质分子间存在的微弱的相互作用能量 较大很弱性质影响主要影响物质的化学性质主要影响物质的物理性质.氢键一特殊的分子间作用力1.概念:氢键是指与非金属性很强的元素(主要指N 、O 、F )相结合的氢原子与另一个分子中非金属性极强的原子间所产生的引力而形成的.必须是含氢 化合物,否则就谈不上氢键。