天津工业大学：《生物无机化学》课程教学资源（PPT课件）第2章 化学键与物质结构 2.5 分子间作用力、氢键和分子晶体

2.5分子间作用力、 谨严格 氢键和分子晶体 2.5.1分子的极性 求实求是 2.5.2分子间作用力 2.5.3氢键 2.5.4分子晶体 天津常大学

2.5 分子间作用力、 氢键和分子晶体 2.5.1 分子的极性 2.5.2 分子间作用力 2.5.3 氢键 2.5.4 分子晶体

2.5.1分子的极性 教 研 极性分子： 正、负电荷中心不重合 长 非极性分子： 正、负电荷中心重合 能 离子型 极性 非极性 进 分子极性的判断： 键无极性，H一H,分子无极性 双原子分子 键有极性，H一X,分子有极性 天津常大学

2.5.1 分子的极性 极性分子： 非极性分子： 正、负电荷中心重合 正、负电荷中心不重合 离子型 极性 非极性 + + _ _ +_ 双原子分子 键无极性， 键有极性， H—H ，分子无极性 H—X， 分子有极性 分子极性的判断：

键有极性，结构对称，分子无极性 如：CH4BF3、CCL4、CO2等 谨严 多原子分子 键有极性，结构不对称，分子有极性 格 如：H2O、H2S、CHCL3 实 极性大小用分子偶极矩描述 求 u=qxd 是 有方向，有大小；单位为Cm库[仑]米) =0,非极性分子； 以>0，极性分子；越大，分子的极性越强。 天津工案大学

多原子分子 键有极性， 键有极性， 结构对称，分子无极性 如：CH4、BF3、CCl4、CO2等 结构不对称，分子有极性 如：H2O、H2S、CHCl3 极性大小用分子偶极矩描述： μ＝ q×d · · ＋q -q d μ有方向，有大小； 单位为C·m(库[仑]·米) μ= 0， μ＞0， μ越大，分子的极性越强。 非极性分子； 极性分子；

严 固有偶极（永久偶极）： 极性分子本身存在的正、负两极 严 诱导偶极：在外电场作用下产生的偶极 求实求是 瞬时偶极： 任何一个分子，由于不停地运动致使正、负电荷 中心瞬间不重合产生的偶极。 天津案大学

极性分子本身存在的正、负两极 在外电场作用下产生的偶极 - + +- + - + - + - - + 任何一个分子，由于不停地运动致使正、负电荷 中心瞬间不重合产生的偶极。 固有偶极(永久偶极)： 诱导偶极： 瞬时偶极：

2.5.2分子间作用力 谨严 1.取向力 —由于取向而产生的吸引力 格 存在于极性分子与极性分子之间 取向 求实求是 越大，取向力越大 取向力大小 温度越高，取向力越小 随分子间距离的增大迅速减小 本质：静电引力 天津工案大曾

2.5.2 分子间作用力 1. 取向力 存在于极性分子与极性分子之间 本质： 静电引力 由于取向而产生的吸引力 取向 ＋ - ＋ - 取向力大小 μ越大，取向力越大 温度越高，取向力越小 随分子间距离的增大迅速减小

2.诱导力 由于诱导而产生的作用力 存在于极性分子与非极性分子之间 谨严格 极性分子与极性分子之间 产生诱导偶极 求实求是 偶极矩加大 越大，诱导作用越强，诱导力越大 诱导力大小〈 越大，诱导偶极越大，诱导力越大 诱导力随分子间距离的增大迅速减小 本质：静电引力 天津掌大旁

2. 诱导力 存在于极性分子与非极性分子之间 极性分子与极性分子之间 本质：静电引力 产生诱导偶极， 由于诱导而产生的作用力 偶极矩加大 诱导力随分子间距离的增大迅速减小 μ越大，诱导作用越强，诱导力越大 r越大， 诱导偶极越大，诱导力越大 + - + - ± ＋ - ＋ - ＋ - + - ＋ - 诱导力大小

3.色散力（伦敦力） 严 存在于任何分子之间 严 在分子间力的数值中占有相当大的比重。 色散力是“瞬时偶极”相互作用的结果 注意 求实求是 非极性分子之间：色散力 非极性与极性分子之间：色散力、诱导力 极性与极性分子之间：色散力、诱导力、取向力 强度：比化学键小1~2个数量级 作用范围：300~500pm 特征：无饱和性和方向性 天津紫大学

3. 色散力(伦敦力) 存在于任何分子之间， 色散力是“瞬时偶极”相互作用的结果 在分子间力的数值中占有相当大的比重。 非极性分子之间： 色散力 非极性与极性分子之间：色散力、诱导力 极性与极性分子之间：色散力、诱导力、取向力 强 度： 比化学键小1～2个数量级 作用范围： 300～500pm 特 征： 无饱和性和方向性 注意 ± ＋ -

分子间作用力及其分配情况 分子间作用力/kJ.mol-1 分子 谨严格 取向力 诱导力 色散力 总和 Ar 0.000 0.000 8.5 8.5 0.003 0.008 8.75 8.76 HI 0.025 0.113 25.87 26.01 求实求是 HBr 0.69 0.502 21.94 23.13 HCI 3.31 1.00 16.83 21.14 NH: 13.31 1.55 14.95 29.81 H20 36.39 1.93 9.00 47.32 分子的极性不大 色散力 >> 取向力和诱导力 天津素大学

分子间作用力及其分配情况 分子 分子间作用力/kJ·mol-1 取向力 诱导力 色散力 总和 Ar CO HI HBr HCl NH3 H2O 0.000 0.003 0.025 0.69 3.31 13.31 36.39 0.000 0.008 0.113 0.502 1.00 1.55 1.93 8.5 8.75 25.87 21.94 16.83 14.95 9.00 8.5 8.76 26.01 23.13 21.14 29.81 47.32 色散力 分子的极性不大 ＞＞ 取向力和诱导力

注意 谨严 结构相似的同系列物质，相对分子质量越大， 格 色散力越大，物质的熔沸点越高。 稀有气体、X等，其沸点和熔点都是随着相 求实求是 对分子质量的增大而升高的。 天津工案大学

结构相似的同系列物质，相对分子质量越大， 色散力越大，物质的熔沸点越高。 稀有气体、X2等，其沸点和熔点都是随着相 对分子质量的增大而升高的。 注意

2.5.3 氢键 X—H-.Y→FON 谨严格 氢键 FON 求 XY的电负性越大，氢键越强： 是 X相同，Y的半径越小，氢键越强。 氢键的强弱顺序： F-H.F>O-H.O>O-HN>N-H.O>N-H.N 天津常大学

2.5.3 氢键 X H Y F O N F O N 氢键 XY的电负性越大，氢键越强； X相同，Y的半径越小，氢键越强。 氢键的强弱顺序： F-H.F＞O-H.O＞O-H.N＞N-H.O＞N-H.N