第十章共价键与分子间力详解.ppt

一、分子的极性与分子的极化 （一）分子的极性:极性分子中，由于原子的电负性的差异，分子中的正负电荷中心分别形成正负两极。 μ=q·d 分子极性的实质是电子云在空间分布不对称,键的极性是分子产生极性的内因。 极性分子μ0,非极性分子μ=0 第五节　分子间的作用力 d 例 ： HCl H Cl 偶极矩： +q -q ?? ?? μ=q?d 正负电荷重心重合： 正负电荷重心不重合： ，μ ，为 d 0 =0 非极性 分子. ，μ d =0 ，为 极性 分子. 0 例：O2 O O 非极性分子 例：H2O 例：BF3 d +q -q B F F F O H H ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 非极性分子 极性分子 练习题 小结： 1、非极性键: 分子 2、极性键 分子结构对称，分子 分子结构不对称，分子 无 极性。 有 极性。 极性. 无 (二）分子的极化 H （ ? =0） （△ ? ） 加 去 H H + + H ?? ?? 分子极化 使分子变 形产生偶极或增大电偶极矩的现象。 在外电场作用下， 例：在外电场下的极化 + + Cl （? 0） (? +△?) 加 去 Cl H H ??? ?-- ?- ?? 永久偶极 诱导偶极 二、van der Waals 力 分子间存在的作用力，只有 化学键能的1/10~1/100。 （一）取向力(dipole-dipole forces) （在永久偶极间产生）当极性分子相互靠近时,它们的永久偶极相互作用,两个分子在空间按照异极相邻的状态取向.由于永久偶极的取向而引起的分子间作用力叫取向力. 极性 存在于 分子间。 + + + + （二）诱导力(inductive force) （在诱导偶极和永久偶极之间产生） 非极性分子受极性分子电场的作用，原来重合的正负电荷中心分离开来，产生诱导偶极.诱导偶极与极性分子永久偶极间的作用力叫诱导力. 另一方面,诱导偶极又反作用于极性分子，使其偶极长度增加，进一步增强了相互吸引力.极性分子之间由于变形而产生诱导偶极，使分子极性增加，使分子之间的相互作用力也进一步增强。 诱导力 + + + + + + + + + 外电场 (?1+△?) (?2+△?) ?10 ?2 0 (△?) (?2+△?) ?1=0 ?2 0 极性 极性与非极性 存在于 分子间， 分子间。 （三）色散力(instantaneous dipole moment) （在瞬间偶极间产生） 非极性分子瞬间产生的偶极称为瞬时偶极,瞬时偶极产生的作用力称为色散力. 任何 练习题 存在于 分子间。 取向力,诱导力，色散力 极性分子间 色散力、诱导力 极性-非极性分子间 色散力 非极性分子间 作用力 分子类型 ·特点：1、分子间力作用距离近； 2、分子间力能量比化学键能小1~2个数量级； 3、分子间力无方向性、饱和性； 4、大多数分子间力,色散力主要，诱导力次要，取向力只在极性大的分子中占一定比例。 三、氢键 一、氢键的形成 H F H F F H 裸露的质子 氢键 ?? ?? 氢键： 键能介于共价键和范德华力 之间。 1、H2O 间的缔合 2、氢键的表示 以X－H---Y表示。X、Y代表F、O、N等电负性大，且原子半径小的原子。 ３、氢键的类型 分子间氢键和分子内氢键。 分子内氢键：水杨醛 ４、形成氢键的条件 （１）分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的H原子。 （２）分子中必须有电负性大、带有孤对电子、且原子半径较小的元素。如： F、O、N等。 二、氢键的特点 １、方向性；２、饱和性 三、氢键的强度 １、氢键的键能比化学键弱的多，比van der waals力稍强。 ２、氢键的强弱与元素（X、Y）电负性的关系 　　　　X、Y电负性越大，氢键越强。 ３、氢键的强弱与元素（X、Y）原子半径的关系 :X、Y原子半径越小，氢键越强。 　　　常见氢键的强弱顺序：F－H---FO－H---OO－H---NN－H---NO－H---ClO－H---S 四、氢键的本质 较强的、有饱和性和方向性的van der waals力。 五、氢键对物质性质的影响 １、对物质熔点沸点的影响 ２、对物质溶解度的影响 ３、对生物活性的影响 一些生物高分子物质如蛋白质、核酸中均有分子内氢键。DNA脱氧核糖核酸分子中，两条多核苷酸链靠碱基（C＝O…H－N和C＝N…H－N）之间形成氢键配对而相连，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对形成2个氢键，鸟嘌呤（G）与胞 嘧 啶（C）配对形成3个氢键。它们盘曲成双螺旋结构的各圈之间也是靠氢键维系而增强其稳定