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当前位置:首页 > 行业资料 > 冶金工业 > 大学化学教程7分子间作用力与晶体
分子间作用力和氢键分子按极性不同,分为:极性分子:分子中正、负电荷重心不重合非极性分子,如H2极性的大小用偶极距来衡量:P=δ·dP=0非极性分子P越大,极性越大分子的极性分子的极性与键的极性有关,但还决定于分子的空间结构。如:CH4,CO2,H2O,NH3键的极性决定于成键原子的电负性注意区分:1.分子间作用力特点:(1)本质——弱的静电引力(2)分子间作用力较弱分子间力<10kJ·mol-1共价键键能:102kJ·mol-1分子间作用力的种类分子间作用力:色散力、诱导力、取向力分子间力的形成:♣非极性分子:色散力(瞬时偶极--异极相邻)以色散力为主无饱和性和方向性分子间力的形成♣极性-非极性分子:色散力+诱导力(诱导偶极-固有偶极)分子间力的形成♣极性-极性分子:色散力+诱导力+取向力(固有取向)分子间力的影响(1)熔沸点:分子间力大,熔沸点高(2)硬度:分子间力小,硬度小(3)溶解度:相似相溶煤油、汽油相溶定义:氢键表示为X—H•••Y2.氢键氢键有饱和性(每一个HX只能和一个Y形成)、方向性(直线型,斥力小)形成氢键的条件电负性高的元素和HX…H—Y,X,Y为N,O,F氢键的种类1.分子间氢键水OONOHOONOH邻硝极基苯酚m.p.45°c对硝极基苯酚m.p.114°c2.分子内氢键氢键的影响1.熔沸点*H2O*H2O溶解度的影响乙醇-水氢键的作用1、氢键的重要性:没有氢键,就没有生命。水为液体(氢键),生物大分子(蛋白质,DNA)的二级结构形成氢键的条件:电负性高的元素和H,X…H—Y,X,Y为N,O,F特点:键能在共价键和范德华力之间,有饱和性和方向性,键参数可变DNA的双螺旋结构DNA的双螺旋的局部1晶体2晶体的基本特征3晶体的基本类型4晶体缺陷黄铁矿紫水晶干冰金刚石和石墨石英硫第三节晶体结构(structureofcrystal)1晶体晶体——原子、离子、分子等微粒在空间按一定规律周期性的重复排列构成的固体物质。固体物质按其中原子排列的有序程度不同可分为晶体(crystal)无定形物质(amorphoussolid)单晶体(monocrystal)多晶体(polycrystal)◆晶体具有规则的几何构形2晶体的基本特征石英硫金刚石点阵(晶格lattice):晶体中的重复单元,用一个抽象的点表示,一组无限的点,有平移对称性例:一维点阵:ABABABAB二维点阵(平面点阵)CH2CH2CH2CH2CH2三维点阵金属钠、钾的体心立方点阵◆晶体都有固定的熔点m.p.t2晶体的基本特征◆晶体表现各向异性2晶体的基本特征◆X射线的衍射效应3晶体的基本类型晶体类型晶格节点上的微粒结合力熔沸点、硬度导电性例离子晶体正负离子离子键较高水溶液导电NaCl原子晶体原子共价键高半导体金刚石分子晶体分子分子间力低绝缘体干冰金属晶体金属原子或离子金属键较高良导体Fe离子晶体中粒子的排列与下列因素有关:●离子的电荷●正、负离子的大小●离子的极化点阵:面心立方晶系:立方晶系配位数:6:6点阵:简单立方晶系:立方晶系配位数:8:8点阵:面心立方晶系:立方晶系配位数:4:4几种常见的结构形式为:离子晶体原子晶体石英(六方)冰的结构分子晶体如果将金属原子看作等径圆球,金属晶体则是这些等径圆球互相靠近堆积而成.显然,最紧密方式堆积将是最稳定的.几种常见的结构形式为:六方密堆积立方密堆积体心立方堆积金属晶体混合键型的晶体1)链状结构晶体——硅酸盐晶体2)层状结构晶体——石墨同层:σ键、大π键层间:分子间力石墨结构:(1)以sp2杂化形成3个σ的键,键角为120º,构成一个正六边形的平面层.在层中每个碳原子还有1个垂直于sp2杂化轨道的2p轨道,其中各有剩余的1个2p电子。相互平行的p轨道可以相互重叠,形成遍及整个平面层的离域π键,具有金属键性质(2)层间为相对较弱的分子间力晶体缺陷(crystaldefect)晶体缺陷类型(1)点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷晶体中的Schottky缺陷(空位)晶体中的Frenkel缺陷(位错)晶体缺陷(2)(2)本征缺陷晶体缺陷(3)(3)杂质缺陷杂质缺陷与信息材料P型半导体:单晶硅中掺入B、Ga等N型半导体:单晶硅中掺入As、P、Sb等P-N结:单晶硅中一端掺入Ga,另一端掺入As。作业P69:3.1、3.2
本文标题:大学化学教程7分子间作用力与晶体
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