小专题大智慧范德华力、氢键和共价键的比较
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分子间的力范德华力和氢键分子间的力:范德华力和氢键分子间的力是指分子之间相互作用的力,其中范德华力和氢键是两种常见的分子间力。
本文将对这两种力进行介绍和解析。
一、范德华力范德华力(van der Waals force)是一种相互吸引的力,起因于分子内部电荷分布的不均匀性。
它可以分为三种类型:弱的分散力(London力)、较强的取向力和最强的诱导力。
1. 分散力(London力)分散力是最弱的一种范德华力,主要存在于非极性分子之间。
分子内由于电子云的运动造成瞬时偶极矩的形成,进而引发相邻分子的极化作用,使它们之间发生吸引。
这种吸引力是瞬时性的,范德华力是由于瞬时偶极矩之间相互作用而形成的。
2. 取向力取向力是存在于极性分子之间的范德华力,是由于分子内的极性键引起的。
它是根据分子极性键的方向而产生的相互作用,类似于磁铁的N极和S极之间的吸引力。
3. 诱导力诱导力是范德华力中最强的一种类型,是由于一种分子的极化而诱发另一种分子的极化。
当一个非极性分子接近一个由极性键组成的分子时,它会被诱导成有临时极性,这样会引发两种分子之间的相互吸引。
总结:范德华力是一种微弱但广泛存在的分子间作用力,它对物质的性质和相互作用具有重要影响。
二、氢键氢键(hydrogen bond)是分子间的一种特殊强力相互作用,主要存在于带有氢原子的分子中。
氢键可以发生在分子中的氢与另一个带有电负性原子(如氮、氧和氟)之间的相互作用。
氢键的形成是通过氢原子与接受者原子形成一个氢和一个共价键,同时将电子密度极大地转移到接受者原子上。
氢键通常是可逆的,并且在分子之间形成临时的化学键,类似于范德华力的诱导力。
氢键的强度通常比较大,可以影响物质的性质和化学反应。
三、范德华力与氢键的区别范德华力和氢键虽然都属于分子间作用力,但是它们有一些明显的区别。
1. 强度不同:范德华力相对较弱,而氢键相对较强。
2. 形成条件不同:范德华力主要由于分子内电荷的不均匀性形成,而氢键则是通过氢原子和电负性原子之间的相互作用形成。
氢键离子键共价键大小比较
分子间作用力,就是范德华力,最弱。
化学键对应的键能一般大于分子间作用力所对应的能量。
故化学键一般强于分子间作用力。
共价键、离子键和金属键均属于化学键。
三种一般不直接比较强弱,必须给出具体物质比较才最好。
但是一般情况下:原子晶体的共价键>离子键>金属键。
如共价键如果属于金刚石,其一般是最强的;离子键属于离子化合物,比较强;金属一般熔沸点不是特别高,属于稍弱。
但是:提示了,这只是一般规律。
如离子化合物取氯化钠;金属键取金属钨。
明显金属钨的金属键强于氯化钠的离子键(通过熔沸点比较即可)
分子间作用力存在于分子间,一般较弱。
故分子晶体一般熔沸点较低,气体和液体较多。
氢键属于特殊作用,处于化学键和分子间作用力之间。
故给出一个一般顺序:
原子晶体的共价键>离子键>金属键>氢键>分子间作用力。
考点41 分子结构与性质1.共价键(1)共价键⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧特征:方向性和饱和性键参数⎩⎪⎨⎪⎧键长、键能决定共价键稳定程度键长、键角决定分子立体结构类型⎩⎪⎨⎪⎧成键方式⎩⎪⎨⎪⎧σ键:电子云“头碰头”重叠π键:电子云“肩并肩”重叠极性⎩⎪⎨⎪⎧极性键:不同原子间非极性键:同种原子间配位键:一方提供孤电子对,另一方提供空轨道(2)σ键和π键的判定①⎩⎪⎨⎪⎧共价单键:σ键共价双键:1个σ键,1个π键共价三键:1个σ键,2个π键②ss 、sp 、杂化轨道之间一定形成σ键;pp 可以形成σ键,也可以形成π键(优先形成σ键,其余只能形成π键)。
2.与分子结构有关的两种理论(1)杂化轨道理论①基本观点:杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理;杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②杂化轨道类型与分子立体构型的关系杂化轨道类型杂化轨道数目分子立体构型 实例sp 2 直线形 CO 2、BeCl 2、HgCl 2 sp 23平面三角形BF 3、BCl 3、CH 2O考点导航一轮回顾:强基固本专题18 物质结构与性质V 形 SO 2、SnBr 2 sp 34四面体形CH 4、CCl 4、CH 3Cl 三角锥形 NH 3、PH 3、NF 3 V 形H 2S 、H 2O注意:杂化轨道数=与中心原子结合的原子数+中心原子的孤电子对数。
(2)价层电子对互斥理论①基本观点:分子的中心原子上的价层电子对(包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥,尽可能趋向彼此远离。
②价层电子对数的计算中心原子的价层电子对数=σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)+中心原子的孤电子对数=σ键电子对数+12(a -xb )其中a 为中心原子的价电子数,x 、b 分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H 为1,其他原子为“8-该原子的价电子数”)。
微粒为阳离子时,中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数;微粒为阴离子时,中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。
范德华力和氢键的区别
氢键定义1:氢原子与电负性的原子X共价结合时,共用的电子对强烈地偏向X的一边,使氢原子带有部分正电荷,能再与另一个电负性高而半径较小的原子Y结合,形成的X—H┅Y型的键.和负氢键定义2:电性原子或原子团共价结合的氢原子与邻近的负电性原子(往往为氧或氮原子)之间形成的一种非共价键.在保持DNA、蛋白质分子结构和磷脂双层的稳定性方面起重要作用。
范德华力:分子间作用力又被称为范德华力.(分子间作用力指存在于分子与分子之间或高分子化合物分子内官能团之间的作用力,简称分子间力)。
范德华力与氢键的关系:
氢键的本质是强极性键(A-H)上的氢核与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力.氢原子可以同时与2个电负性很大、原子半径较小且带有未共享电子对的原子(如O、N、F等)相结合.在X—H、Y,X、Y都是电负性很大、原子半径较小且带有未共享电子对的原子。
X—H中,X有极强的电负性,使得X—H 键上的电子云密度偏向于X一端,而H显示部分正电荷;另一分子中的Y上也集中着电子云而显负性,它与H以静电力相结合,这就是氢键的本质.所以一般把形成氢键的静电引力也称为范德华力,所不同的的是它具有饱和性与方向性.这种力一般在40kJ/mol以下,比一般的键能小得多。
第3节分子的性质第1课时键的极性和分子的极性范德华力氢键[课标领航] 1.了解键的极性、分子极性及其相互关系。
2.了解范德华力、氢键及二者之间的关系。
3.学会判断分子极性。
4.了解范德华力、分子极性对物质性质的影响。
一、键的极性和分子的极性1.键的极性共价键分类极性共价键非极性共价键成键原子不同元素的原子同种元素的原子电子对发生偏移不发生偏移成键原子的电性一个原子呈正电性( δ+) 一个原子呈负电性(δ-)电中性2.键的极性与分子极性的关系二、范德华力及其对物质性质的影响三、氢键及其对物质性质的影响概念是由已经与电负性很大的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力表示方法通常用A—H…B—表示,其中A、B为N、F、O中的一种“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键特征(1)不属于化学键,是一种分子间作用力。
氢键键能较小,约为化学键的十分之几,但比范德华力强(2)具有一定的方向性和饱和性类型分子内氢键和分子间氢键对物质性质的影响主要影响物质的熔、沸点和电离、溶解等1.下列分子中一定不存在非极性共价键的是()A.C2H4B.H2O2C.苯D.氩气解析:稀有气体为单原子分子,不含化学键。
答案:D2.范德华力为a kJ·mol-1,化学键为b kJ·mol-1,氢键为c kJ·mol-1,则a、b、c 的大小关系是()A.b>c>a B.b>a>cC.c>b>a D.a>b>c解析:一般来说,化学键的键能在几十到几百kJ/mol,而范德华力很弱,约比化学键键能小1~2个数量级,氢键一般是几到几十kJ/mol,大于范德华力,远小于化学键。
答案:A3.下列叙述正确的是()A.NH3是极性分子,分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心B.CCl4是非极性分子,分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子,分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子,分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央解析:NH3的氮原子以sp3杂化,形成三角锥形结构,电荷分布不对称,是极性分子。