分子间作用力

分子间作用力分子晶体说明了物质的分子间存在着作用力气态液态固态降温加压降温分子距离缩短分子距离缩短分子无规则运动分子有规则排列分子与分子之间存在着一种能把分子聚集在一起的作用力，这种作用力就叫分子间作用力。实质：是一种静电作用，它比化学键弱很多。范德华力和氢键是两种最常见的分子间作用力。分子范德华力（kJ·mol-1）键能（kJ·mol-1）HCl21.14432HBr23.11366HI26.00298分子间作用力（一）、范德华力1、特点⑴只存在于分子间，包括单原子分子⑵只有分子充分接近时才有相互作用（300—500pm）⑶范德华力一般没有饱和性和方向性只要分子周围空间允许，当气体分子凝聚时，它总是尽可能吸引更多的其它分子。2、影响范德华力的因素主要有：⑴分子的大小⑵分子的空间构型⑶分子中电荷分布是否均匀分子的组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力越大。3、范德华力对分子构成的物质性质的影响⑴、分子构成的物质，其相对分子质量越大，则范德华力越大，物质的熔沸点越高；相对分子质量相近，分子极性越大，物质的熔沸点越高。⑵、若溶质分子能与溶剂分子形成较强的范德华力，则溶质在该溶剂中的溶解度较大。例：氧气在水中的溶解度比氮气大，原因是氧分子与水分子之间的范德华力大。卤素单质熔沸点与相对分子质量的关系分子间作用力对物质的熔点、沸点的影响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，克服分子间引力使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、沸点越高。分子间作用力的几种形式水分子中的O—H键是一种极性很强的共价键，氧原子与氢原子共用的电子对（电子云）强烈的偏向氧原子，于是H原子变成了一个几乎没有电子云的、半径极小的带正电的核(裸露的质子)，这样，一个水分子中相对显正电性的氢原子，就能与另一个水分子中相对显负电性的氧原子的孤电子对接近并产生相互作用，这种相互作用叫做氢键，记作X—H…Y水分子间形成的氢键水分子三态与氢键的关系HOHOHOHHHOHHOHH水冰水冰1、形成氢键必须具备的条件：（1）分子中有H原子（2）X-H…Y中的X和Y原子元素的电负性大，半径小，且有孤电子对实际上，只有N、O、F三种元素才能满足第二个条件，它们的氢化物可以形成氢键。此外，无机含氧酸和有机羧酸、醇、胺以及蛋白质和某些合成高分子化合物等物质的分子（或分子链）之间都存在有氢键。因为这些物质的分子中含有F-H、O-H或N-H键。2、氢键的特点氢键和范德华力类似，也是一种分子间作用力，它比化学键弱但比范德华力强。⑴、氢键有饱和性和方向性分子中每一个X-H键中的H只能与一个Y原子形成氢键，如果再有第二个Y与H结合，则Y与Y之间的斥力将比H…Y之间的引力大，也就是说H原子没有足够的空间再与另一个Y原子结合。X-H…Y系统中，X-H…Y一般在同一直线上，这样才可使X和Y距离最远，两原子间的斥力最小，系统更稳定。⑵、氢键的强弱与X和Y的电负性大小有关一般X、Y元素的电负性越大，半径越小，形成的氢键越强。例如：F-H…F﹥O-H…O﹥N-H…N3、氢键的存在(1)分子间氢键：(2)分子内氢键：一个分子的X—H键中的H与另一个分子的Y原子相结合而成的氢键称为分子间氢键，有同种分子间与不同分子间。一个分子的X—H键中的H与其分子内部的Y原子相结合而成的氢键称为分子内氢键。如：邻羟基苯甲酸。分子间氢键会增强分子间作用力分子内氢键则削弱分子间作用力OOHCOH4、氢键对化合物性质的影响⑴对熔沸点的影响①分子间氢键的存在，当物质从固态转化为液态或由液态转化为气态时，不仅需要克服分子间作用力，还需提供足够的能量破坏氢键，因而使物质的熔、沸点升高。请分别比较碳族、氮族、氧族、卤族氢化物沸点高低②分子内氢键的存在，由于削弱了分子间作用力，使物质的熔沸点降低。NH3、H2O和HF的熔沸点比同族其它氢化物高就是由于分子间形成了氢键。⑵对物质溶解度的影响①溶质与溶剂分子间若形成氢键，则会大大增加溶质在该溶剂中的溶解度。如乙醇分子与H2O分子可形成氢键，使二者可以任意比例混合。②溶质分子内部形成氢键，则它在极性溶剂中溶解度降低，在非极性溶剂中溶解度增大。如邻硝基苯酚和对硝基苯酚，二者在水中的溶解度之比为0.39∶1，而在苯中溶解度之比为1.93∶1，其主要原因是由于前者硝基中的氧与邻位酚羟基中的氢形成了分子内氢键。小结：⑴、分子间氢键的形成会增大分子间作用力，使物质的熔沸点升高，硬度增大，黏度增大，且分子间氢键数量越多，熔沸点越高。⑵、分子内氢键的形成则会削弱分子间作用力，使物质的熔沸点降低，硬度减小，黏度减小。⑶、物质若能与水形成分子间氢键，则一般在水中具有较大的溶解度。1、下列现象中，不能用氢键知识解释的是（）A、水的汽化热大于其他液体B、冰的密度比水小C、水的热稳定性比H2S大D、水在4℃的密度最大2、下列物质中，分子间不能形成氢键的是（）A、NH3B、N2H4C、CH3COOHD、CH3COCH3CD3、硫酸与磷酸的相对分子质量相等，但磷酸的熔点比硫酸的高，为什么？4、预测对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛熔点的高低，并解释。前者形成分子间氢键，后者则形成分子内氢键。与形成氢键的数量有关，一个硫酸分子最多形成两个氢键，而一个磷酸最多可以三个。熔点：对羟基苯甲醛大于邻羟基苯甲醛1、概念分子通过分子间作用力构成的固态物质叫分子晶体。2、分子晶体的特点：构成微粒：微粒间的作用力：分子分子间作用力a.有单个分子存在，化学式就是分子式。b.熔沸点较低，硬度较小。c.熔融状态不导电。d.相似相溶。分子晶体3、常见的分子晶体⑴非金属氢化物例如：CH4、H2O、NH3、HF…⑵部分非金属单质例如：卤素、O2、S、P4、Ar、C60…⑶部分非金属氧化物例如：CO2、SO2、SO3、P2O5、P4O10…⑷几乎所有的酸例如：H2SO4、HNO3、H3PO4、H3AsO4、HClO、HI、H2SiO3…⑸绝大多数有机物例如：各类烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯、糖类、蛋白质…4、几种重要的分子晶体结构干冰（面心立方）每个晶胞中CO2的实际分子数为。4个白磷正四面体，键角为60°8×1/8+6×1/2=412每个二氧化碳分子周围与之距离最近且相等的二氧化碳分子有个。C60C70碳纳米管石墨层状结构层内：六边形碳原子以共价键结合平面网状结构层间：分子间作用力熔点高容易滑动，硬度小能导电过渡型晶体或混合型晶体几种常见的晶体结构和性质分子原子阴阳离子金属离子和自由电子构成微粒CO2、NeC、SiO2Na、Mg、Al、FeNaCl、CsCl举例固态或熔融态不导电，溶于水可能导电一般不导电固体不导电，溶于水或熔融状态能导电好导电性较小很大较大较大硬度较低很高较高较高熔沸点分子间作用力共价键离子键金属键微粒间作用力分子晶体原子晶体离子晶体金属晶体晶体类型的判断从组成上判断：从构成晶体的微粒进行判断从性质上判断：熔沸点和硬度(高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体；金属晶体：视具体情况而定)固态不导电，熔融状态能否导电(能导电：离子晶体)⑴不同晶体类型的熔沸点比较一般：原子晶体离子晶体分子晶体⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较①离子晶体：组成相似的离子晶体离子半径越小、离子电荷数越多熔沸点越高②原子晶体：原子半径越小→键长越短→键能越大熔沸点越高③分子晶体：相对分子质量越大熔沸点越高组成和结构相似的分子晶体晶体熔沸点高低的判断1、关于晶体的下列说法正确的是（）A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低A2、实现下列变化时需克服相同类型作用力的是（）A．石墨和干冰的熔化B．食盐和冰醋酸的熔化C．液溴和水的汽化D．碘和萘的升华D3、下列物质⑴NaOH⑵Mg⑶金刚石⑷冰⑸干冰⑹NH4Cl⑺石英⑻白磷⑼铁⑽铝合金⑾金刚砂⑿玻璃⒀晶体硼⒁无定形碳⒂H2SO4中属于离子晶体的有：属于原子晶体的有：属于金属晶体的有：属于分子晶体的有：⑴⑹⑶⑺⑾⒀⑵⑼⑽⑷⑸⑻⒂4、下列八种晶体：A.水晶B.冰醋酸C.氧化镁D.白磷E.氩晶体F.硫酸铵G.铝H.金刚石⑴属于原子晶体的化合物是，直接由原子构成的分子晶体是。⑵含有共价键的离子晶体是，属于分子晶体的单质是。⑶在一定条件下，能导电而不发生化学变化的是，(4)受热熔化后不发生化学键断裂的是，受热熔化需克服共价键的是。AEFDEGBDEAH5、比较下列几组晶体熔沸点高低的顺序（由高到低）1.金刚石、氯化钠、晶体硅、干冰金刚石、晶体硅、氯化钠、干冰2.石英、铝硅合金、晶体硅、冰石英、晶体硅、铝硅合金、冰3.氧化钙、氯化钾、氯化钙、碘化钾氧化钙、氯化钙、氯化钾、碘化钾4.氧化镁、氧气、水、氮气氧化镁、水、氧气、氮气熔点℃硬度水溶性导电性水溶液与Ag+反应A811较大易溶水溶液或熔融导电白色沉淀B3500很大不溶不导电不反应C97很小反应固态导电反应6、有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下：⑴晶体的化学式分别为：ABC。⑵晶体的类型分别为：ABC。⑶晶体中微粒之间的作用力分别为ABC。NaClCNa离子晶体原子晶体金属晶体离子键共价键金属键7、HgCl2的稀溶液可用做手术刀的消毒剂，已知HgCl2的熔点是277℃，熔融状态的HgCl2不能导电，且稀溶液有弱的导电能力，则下列叙述中正确的是（）A、HgCl2属于共价化合物B、HgCl2属于离子化合物C、HgCl2属于非电解质D、HgCl2属于弱电解质AD8、有关晶体的叙述中正确的是（）A、在二氧化硅晶体中，由硅氧原子构成的最小环中共有8个原子B、在12克金刚石中含C—C键的数目为4NAC、干冰晶体熔化只需要克服分子间作用力D、金属晶体是由金属原子直接构成的C作业：P56第3、5、6大题