分子间有哪些力?

作者&投稿:鄞钧 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 极性分子与非极性分子你知道冰为什么在4℃时密度最大吗?这就是本讲所学内容——分子间作用力和氢键的有关知识。由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构。根据近代X射线的研究,证明了冰具有四面体的晶体结构。这个四面体是经过氢键形成的,是一个敞开式的松弛结构,因为5个水分子不能把全部四面体的体积占完,在冰中氢键把这些四面体联系起来,成为一个整体。这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小,约占34%,因此冰的密度较小。液态水不像冰那样完全是有序排列了,而是有一定程度的无序排列,即水分子间的距离不像冰中那样固定,H2O分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去。这样,分子间的空隙减少,密度就增大了。温度升高时,水分子的四面体集团不断被破坏,分子无序排列增多,使密度增大。但同时,水分子的热运动也增加了分子间的距离,使密度又减小。这两个矛盾的因素在4℃时达到平衡,因此,在4℃时水的密度最大。过了4℃后,分子的热运动使分子间的距离增大的因素,就占优势了,水的密度又开始减小。知识延伸 一、分子间作用力 分子型物质无论是气态、液态或固态,都是由许多分子组成的,在分子间存在着一种较弱的作用力叫分子间作用力,也叫做范德华力。它比分子内原子间的作用力(化学键)要小。 分子间的作用力是一个总的提法,按作用力产生的原因和特性可分为三种力: l.取向力 当两个极性分子靠近时,同极相斥,异极相吸,产生相对转动,最后必然是异极相对,同极尽量远离,这叫做分子的取向。这种由于极性分子取向而产生的力叫取向力。 2.诱导力 当极性分子接近非极性分子时,极性分子的偶极电场使非极性分子发生极化从而产生正、负电荷重心不相重合,这种由于外来的影响而产生的偶极叫诱导偶极,诱导偶极与固有偶极产生的力称为诱导力。一般说来,极性分子的极性越大,诱导力越大。分子的变形性越大,诱导力也越大。 3.色散力 非极性分子之间也存在着相互吸引力,非极性分子内部的原子核和电子都在不断地运动,不断地改变它们相对的位置。在某一瞬间,分子的正电荷重心和负电荷重心可能发生某一瞬时的不相重合,这就产生了瞬间偶极。如果相邻分子也产生了相应的瞬间偶极,相互取向的瞬间偶极之间就产生了吸引力,这种吸引力叫做色散力。因此可以近似地说,相对分子质量越大,这种力越大,它们的熔沸点就相应地增高,但必须指出;色散力不仅存在于非极性分子之间也存在于极性分子之间、极性分子与非极性分子之间。 在考虑分子的极性时,不仅要考虑键的极性,还要考虑分子的形状,有时还必须对顺反异构体加以注意。 二、氢键 l.氢键 由于与电负性极强的元素(如F、O、N等)相结合的氢原子和其他电负性极强的原子间所产生的引力而形成的。通常用X—H…Y表示,式中的虚线表示氢键。其中X和Y代表F、O、N等电负性强而原子半径较小的非金属原子。 2.氢键的特点 (1)氢键基本上还是静电吸引作用,它的键能一般小于41.84kJ/mol,与分子间作用力的数量相近。 (2)有饱和性和方向性。 (3)X、Y电负性越大,半径越小,所形成的氢键越稳定。 3.氢键的类型 氢键可分为分子间氢键和分子内氢键两种类型。如H2O、HF、NH3分子间存在氢键,故它们比同主族其他元
素的氢化物的沸点要高。如甲酸分子间氢键: 又如邻羟基苯甲酸分子存在分子内氢键,一般会使化合物的沸点、熔点降低,汽化热、升华热减小。 三、离子的极化与离子的变形 在离子化合物中,阴、阳离子都带有电荷,它的电荷场会对离子产生作用,我们把一个离子使另一个离子产生某些结构变化(原子核和电子云发生相对位移)的过程叫做极化。离子被极化的结果叫做变形。 1.影响离子的变形因素 (1)离子的大小是决定离子变形的主要因素,离子半径越大,核对最外层电子的吸力越弱,离子越易变形。 (2)在离子大小相近时,其变形主要由离子外层的电子数决定,例如一般外层具有9~18个电子时,其变形要比8电子型的离子大得多。 (3)离子的电荷,正离子电荷越多,其变形越小;负离子的电荷越多,其变形大。 (4)复杂的阴离子变形性通常不大,而且中心原子氧化数越高,变形性越小。如常见的一些复杂离子和简单阴离子的变形性对比如下: 2.离子的极化学说及其应用 离子是带电的粒子,它使邻近离子变形的能力叫该离子的极化力。离子极化力的强弱主要决定于以下三个因素: ①离子的大小:离子越小,极化力越强; ②离子的电荷;电荷数越多,极化力越强; ③离子的电子层结构:外层具有18、18+2个电子的离子,极化力最强;外展具有9~17个电子的离子,极化力次之。外层具有8个电子(惰性气体型)构型的离子极化力最弱。离子的极化对无机化合物的溶解度、稳定性、熔沸点以及颜色等均有一定的影响。 (1)离子极化对金属化合物熔点的影响 我们先看下面几组金属化合物熔点数据: 从左边一组熔点数据来看,Hg2+的极化作用和变形性都很大,Be2+的极化作用大于Ca2+,所以HgCl2中的共价性成分最大,BeCl2中次之,CaCl2中最少,即HgCl2转化为由极性分子组成的分子晶体倾向最大,熔点最低,BeCl2的熔点次之,CaCl2的熔点最高。从右边一组熔点数据来看,正好说明从F到I,随着原子序数的增加X-离子半径增大,离子的变形性增大,因而键的离子性减弱,熔点下降。(2)离子极化对金属化合物在水中溶解度的影响离子键结合的无机化合物一般可溶于水,溶解度的大小,可用晶格能和水合能的差异来解释,而共价型的无机物晶体却难溶于水。例如AgF溶于水(18g/L),而AgCl、AgBr、AgI都难溶于水,其溶解度依次减小。这是由于离子的极化改变了彼此的电荷分布,导致离子键向共价键过渡。由于F-变形性小,所以AgF仍属于离子晶体,随着Cl—Br—I-的顺序,负离子的变形性依次增加,所以AgX的共价性也依次增加,它们的溶解度就依次减小了。(3)离子极化对金属碳酸盐热稳定性的影响对于离子型化合物而言,晶格能是离子晶体稳定性的量度,但下表中的数据,却不能用晶格能来解释 这些数据反映出:(1)碱金属碳酸盐的热分解温度高于碱土金属碳酸盐;(2)碱土金属碳酸盐,随原子序数的增大,热分解温度升高;(3)过渡金属碳酸盐的热稳定性差。我们可以用离子极化学说来解释:当没有外界电场(或正离子)影响时,CO32-离子中的3个O2-同样被中心的CW)所极化,但M2+(或M+)的正电场对最邻近的一个O2-也发生极化作用,这种极化作用与中心C(IV)对O2-的极化作用正好相反,叫做反极化作用。由于这种反极化作用的存在,减弱了碳氧间的键。当反极化作用相当强烈时,可以超过C(IV)对O2-的极化作用,导致碳酸根破裂,分解为MO和CO2。显然,金属离子的极化作用越强,它对碳酸根离子的反极化作用也越强,碳酸根离子越不稳定。上述碳酸盐热分解的一些规律,正说明金属离极化能力的强弱规律。(4)离子极化导致化合物颜色的加深离子化合物有无颜色.首先取决于组成离子化合物的离子本身有无颜色。但有时无色的离子也可以形成有色地化合物。如Pb2+、I-和S2-都是无色的离子,而PbS、PbI2分别是黑色和黄色的,这是由于 Pb2+的极化作用强,而 S2-、I-的变形性大,离子间的极化可以使原来离子的能级相互靠近,容易发生从阴离子到阳离子的电荷跃迁,所以 PbS、PbI2可以吸收一部分可见光来完成这种电荷跃迁,从而显现其互补色。因此离子的相互极化可以使无色离子形成有色化合物,而且阴离子的半径越大,变形性越大,化合物随颜色就越深。如卤化物中以碘化物的颜色最深,硫化物的颜色比相应的氧化物的颜色深。(5)离子极化可以转变晶型离子极化引起离子键向共价键过渡,在这种过渡中,离子间的距离缩短,使得r+/r-的比值减小,往往也减小晶体的配位数,导致晶型的转变。如 CdS的离子半径比r+/r- = 97pm/184pm=0.53,应属于 NaCl型晶体,实际上CdS的晶体属于ZnS型。在化学上把组成相同的物质,可以取不同晶型的现象,称为同质多晶现象。与同质多晶现象相反,有一些组成不同,但化学性质类似的物质,能够生成外形完全相同的晶体的现象,称为类质同晶现象。这些物质互称为类质同晶体。如明矾[Kal(SO4)2·12H2O]和铬矾[KCr(SO4)2·12H2O]都形成八面体结晶,MgSO4·7H2O和NiSO4·7H2O也是类质同晶体。它们的特征是:存在于同一种溶液的这类物质能一起结晶出来,生成完全均匀的混晶。上述的离子极化学说在无机化学中有多方面的应用,可以说是对离子键理论的一个补充,它能够帮助我们理解和记忆金属化合物的性质的变化规律。


发现万有引力的意义
简称引力,有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1\/1035 ,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏\/米的电磁力的1\/1010。因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时...

为何色散力很弱但却是分子间作用力的主要组成?
分子中的电子数越多、原子数越多、原子半径越大,分子越容易变形。 瞬时偶极子可以使其相邻的另一个非极性分子产生瞬时感应偶极子,而且两个瞬时偶极子经常处于异极相邻状态,这种随时产生的分子瞬时偶极子间的作用力就是色散力。 量子力学计算表明,色散力与分子的变形性有关,变形性越大,色散力越强。

H2O、HF、NH3之间有范德华力吗?
三种物质都是由分子组成,分子之间的作用力成为范德华力,由万有引力可知他们之间可定有范德华力,而在组成其分子间的原子之间有的有氢键作用。

由单质组成的原子晶体之间靠的什么力
1、原子晶体:相邻原子之间通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体。2、原子晶体的特点:(1)原子晶体中,组成晶体的微粒是原子,原子间的相互作用是共价键,共价键结合牢固,原子晶体的熔、沸点高,硬度大,不溶于一般的溶剂,多数原子晶体为绝缘体,有些如硅、锗等是优良的半导体材料...

离子晶体中有范德华力吗?不是有离子极化使得共价成分更大的现象吗?
离子晶体中没有范德华力,因为离子晶体没有分子。离子键是原子间作用力,范德华力是分子间作用力,原子包括离子。活泼金属和活泼非金属形成的是离子键,物质是离子化合物;一般是非金属元素之间形成共价键,物质是共价单质或者共价化合物;特例:氯化铝中不存在离子键,氯化铵等铵盐中存在离子键.记住这些基本...

晶体中晶粒之间以何种力结合?陶瓷材料的成型烧结过程中(由粉末变成块体...
楼上说的纯属扯淡,范德华力不可能使材料具有极高的强度和硬度 金属晶体的晶粒间可以按晶体的面缺陷来考虑,面缺陷部分仍然是金属键,但由于缺陷使得界面处原子间距不一(主要是拉长了),这使得键能减小(有利于化学反应),晶粒间内应力增加(强度、硬度提高),这也解释了为什么冷加工(锻造等)可细化...

力 的本质是什么?为什么两个物体相互作用的时候会产生力?
什么是力?力的本质是什么?相互作用的本质是什么?动能,指实体(指蕴含能量的存在)由于运动而具备的能量;静能,指实体所具备的、与运动状态无关的能量。动能与静能,合称动静能。特定实体的动能与静能的总和,是为总能。任何能量,只可以静能与动能的形式存在。除纯动能外,宇宙中的一切实体,均...

什么是“万有引力”
万有引力,全称为“万有引力定律”,是物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。万有引力是把引力视为由质量引起的一种基本力,而爱因斯坦相对论则把引力视为质量引起的时空弯曲的表现。具体内容为:任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方...

影响粉体流动性的主要因素有哪些
粉体比表面积与粒度成反比,粉体粒度越小,则比表面积越大。随着粉体粒度的减小,粉体之间分子引力、静电引力作用逐渐增大,降低粉体颗粒的流动性。热处理可使粉末的松装密度和振实密度会增加。因为,温度升高后粉末颗粒的致密度提高。但是当温度升高到一定程度后,粉体的流动性会下降,因为在高温下粉...

CH3F分子间有没有氢键,CH3OH呢?? 要怎么判断分子间有无氢键??
CH3F分子间没有氢键,CH3OH有氢键。CH3F是卤代烃,F是取代H连接在C原子上,所以不会存在氢键,CH3OH是醇,羟基-OH符合氢键存在的条件,O是电负性强的原子。氢键是一种分子间作用力,不是一种化学键。分子间氢键形成条件:(1)与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子。(2)B(F、O、N)部分负...

八道江区13230966497: 分子间作用力(弱碱性的电性吸引力) - 搜狗百科
父疯当归:[答案] 色散力,取向力诱导力.化学基本原理126业

八道江区13230966497: 分子间的作用力共有哪些?如范德华力和氢键,还有那些? -
父疯当归:[答案] 在一般的中学大学教科书中,分子间力通常只包括这两部分.但在专业研究领域和更深入的教科书中,还会遇到一些特殊的分子间力(范德华力的本质是分子偶极矩之间的相互作用,特殊作用力的起源比较复杂,不同结构起源不同),比方金属原子和...

八道江区13230966497: 分子间除了范德华力还有什么力? -
父疯当归: 楼主说的范德华力是由三种分子间力组成:色散力,诱导力和取向力.这个楼上说了很多我就不说了 我给说个大家都晓得的:万有引力,只要有质量,那么两者之间就会存在这个力.

八道江区13230966497: 分子间作用力有哪些 -
父疯当归: 色散力 诱导力 取向力 氢键

八道江区13230966497: 分子间作用力有哪些 分子间的作用力 -
父疯当归: (1)色散力:瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的吸引力.瞬时偶极:由于分子在某瞬间正负电荷中心不重合所产生的一种偶极.色散力普遍存在于一切分子之间.(2)诱导力:由固有偶极和诱导偶极之间所产生的吸引力.诱导偶极:由于分子受外界...

八道江区13230966497: 分子和分子间有什么力 -
父疯当归:[答案] 范德瓦尔斯力 即 分子间作用力

八道江区13230966497: 分子之间有什么力的作用 -
父疯当归: 就叫分子力:分子力(molecular force),又称分子间作用力、范得瓦耳斯力,是指分子间的相互作用.当二分子相距较远时,主要表现为吸引力,这种力主要来源于一个分子被另一个分子随时间迅速变化的电偶极矩所极化而引起的相互作用;当二分子非常接近时,则排斥力成为主要的,这是由于各分子的外层电子云开始重叠而产生的排斥作用.

八道江区13230966497: 化学分子间作用力 化学分子间作用力除了范德华力,还有什么?希望大家帮帮我.谢谢! -
父疯当归:[答案] 范德华力就是分子间力.一般有3个来源,色散力、诱导力和取向力.其中色散力的贡献是最大的. 刚才一楼的同学说的很对,一般中学来说,谈到分子间作用力,也就只考虑,分子间力(即范德华力)和氢键(注意,同学,这里我们只考虑分子间的氢...

八道江区13230966497: 分子和分子间有什么力 -
父疯当归: …… 分子间作用力 较弱

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网