無機化學(xué)章節(jié)義ppt課件

1、無機化學(xué)講義第二章：分子構(gòu)造主講：莫尊理 教授本章圍繞以共價鍵結(jié)合的分子討論有關(guān)共價鍵的本章圍繞以共價鍵結(jié)合的分子討論有關(guān)共價鍵的各種實際模型以及分子的各種性質(zhì)。各種實際模型以及分子的各種性質(zhì)。分子構(gòu)造通常包括：分子構(gòu)造通常包括：1. 分子的化學(xué)組成分子的化學(xué)組成2. 分子的構(gòu)型分子的構(gòu)型3. 分子中原子的化學(xué)鍵。分子中原子的化學(xué)鍵。概述概述路易斯觀念：兩個原子各取出一個電子配成對，經(jīng)過共用電子對 來構(gòu)成物質(zhì)。2.8電子穩(wěn)定構(gòu)型八隅律。3.“共用電子對共價鍵。即路易斯共價鍵實際。4.分子中還存在未用于構(gòu)成共價鍵的非鍵合電子，又稱孤對電子。添加了孤對電子的構(gòu)造式叫路易斯 構(gòu)造式。 路易斯構(gòu)造式路

2、易斯構(gòu)造式 鍵特點：兩個原子軌道沿鍵軸方向以“頭碰頭的方式重疊，重疊部分沿著鍵軸呈圓柱形對稱。 這種方式重疊程度大，鍵的鍵能大，穩(wěn)定性高。 價鍵實際價鍵實際( (一一) ) 鍵特點：兩個原子軌道以平行即“肩并肩方式重疊，重疊部分對經(jīng)過一個鍵軸的平面呈鏡面反對稱。 它的重疊程度較小，鍵能比較小，穩(wěn)定性較差。 假設(shè)原子之間只需假設(shè)原子之間只需1對電子，共價鍵是單鍵，對電子，共價鍵是單鍵，通?？偸峭ǔ？偸莝鍵；假設(shè)原子間的共價鍵是雙鍵，由鍵；假設(shè)原子間的共價鍵是雙鍵，由一個一個s鍵一個鍵一個p鍵組成；假設(shè)是叁鍵，那么由一個鍵組成；假設(shè)是叁鍵，那么由一個s鍵和兩個鍵和兩個p鍵組成。鍵組成。 大量化學(xué)現(xiàn)

3、實闡明，上述大量化學(xué)現(xiàn)實闡明，上述s鍵和鍵和p鍵只是共鍵只是共價鍵中最簡單的模型，此外還存在非常多樣的共價鍵中最簡單的模型，此外還存在非常多樣的共價鍵類型，如苯環(huán)的價鍵類型，如苯環(huán)的p-p大大鍵等。鍵等。價層電子互斥模型價層電子互斥模型 分子的構(gòu)型主要取決于中心原于價電子層中電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)的相互排斥作用。而分子的構(gòu)型總是采取電子對之間的斥力最小的那種。 假設(shè)中心原子價層電子對全是成鍵電子對，那么判別構(gòu)型非常簡單。 電子對數(shù)構(gòu)型實例2直線型BeCl2、HgCl23平面三角形BF3、BCl34正四面體CH4、NH4+、CCl4、SiCl4、5三角雙錐PCl5、PF3Cl2、Sb

4、Cl56正八面體SF6、MoF6 假設(shè)中心原子價層電子對中含有孤電子對，那么每個孤電子對占有相當(dāng)一個單鍵電子對的位置(對等同的單鍵位置，可恣意選取，對不等同的單鍵那么要按電子對之間斥力最小的原那么選取。如三角雙錐形中，孤電子對只允許占據(jù)平面三角形中恣意單鍵位置)。SO32- 假設(shè)分子中有雙鍵或叁鍵，那么電子對互斥實際仍適用，把重鍵視作一個單鍵對待。如CO2分子為直線型OCO。 價電子對之間的斥力大小，決議于電子對之間的夾角和電子對的成鍵情況。電子對之間的夾角越小，斥力越大。 電子對之間斥力的大小順序為孤電子對-孤電子對之間的斥力孤電子對-成鍵電子對之間的斥力成鍵電子對-成鍵電子對之間的斥力。

5、中心原子價電子層電子對數(shù)的計數(shù)，即中心原子的價電子數(shù)加配體供應(yīng)的電子數(shù)之和被2除。而氧族原子作為配體時可以為不提供共用電子，但當(dāng)氧族原子作為中心原子時，可以為它提供6個價電子。假設(shè)討論的物質(zhì)是陽離子，如NH4+，中心原子N價電子2s22p3共5個加上四個配體各提供一個電子，減去一個電荷共8個電子，即4對價電子。例例:NH3和和PH3都是三角錐型。都是三角錐型。 實測實測:氨分子中氨分子中H-N-H為為106.7，膦分子中，膦分子中H-P-H為為93.5,為什么這兩種分子的角度有這種為什么這兩種分子的角度有這種差別？差別？例例:ClF3,試預(yù)測其分子幾何構(gòu)型。試預(yù)測其分子幾何構(gòu)型。II 型I 型

6、III 型例例:SF4,其其VSEPR理想模型為三角雙錐體，排除理想模型為三角雙錐體，排除孤對電子的分子立體構(gòu)造由于孤對電子的位置不同孤對電子的分子立體構(gòu)造由于孤對電子的位置不同有兩種能夠的模型有兩種能夠的模型:哪一種構(gòu)造更合理呢？哪一種構(gòu)造更合理呢？I 型II 型一、要點一、要點 為了解釋分子或離子的立體構(gòu)造為了解釋分子或離子的立體構(gòu)造,泡林以量泡林以量子力學(xué)為根底提出了雜化軌道實際。子力學(xué)為根底提出了雜化軌道實際。 要點：在構(gòu)成分子時，由于原子的相互影響，要點：在構(gòu)成分子時，由于原子的相互影響，能量相近的不同類型的原子軌道混合起來，重新能量相近的不同類型的原子軌道混合起來，重新組成一組能量

7、等同的新的雜化軌道。組成一組能量等同的新的雜化軌道。1.雜化軌道的數(shù)目與組成雜化軌道的各原子軌道雜化軌道的數(shù)目與組成雜化軌道的各原子軌道的數(shù)目相等的數(shù)目相等2.雜化軌道又分為等性和不等性雜化兩種雜化軌道又分為等性和不等性雜化兩種3.雜化軌道成鍵時要求軌道最大重疊，鍵與鍵之雜化軌道成鍵時要求軌道最大重疊，鍵與鍵之間斥力最小。間斥力最小。 雜化軌道實際雜化軌道實際價鍵實際價鍵實際( (二二) )泡林假設(shè)：甲烷的中心原子泡林假設(shè)：甲烷的中心原子碳原子在構(gòu)成化學(xué)鍵碳原子在構(gòu)成化學(xué)鍵時時,4個價電子層原子軌道并不維持原來的外形個價電子層原子軌道并不維持原來的外形,而是發(fā)而是發(fā)生生“雜化，得到雜化，得到4

8、個等同的軌道個等同的軌道,總稱總稱sp3雜化軌道，每雜化軌道，每個軌道為等價的個軌道為等價的sp3軌道。軌道。 如：甲烷分子實測的和如：甲烷分子實測的和VSEPR模型預(yù)測的立體結(jié)模型預(yù)測的立體結(jié)構(gòu)都是正四面體。假設(shè)以為構(gòu)都是正四面體。假設(shè)以為CH4分子里的中心原子碳的分子里的中心原子碳的4個價電子層原子軌道個價電子層原子軌道2s和和2px,2py,2pz分別跟分別跟4個氫個氫原子的原子的1s原子軌道重疊構(gòu)成原子軌道重疊構(gòu)成鍵鍵,無法解釋甲烷的無法解釋甲烷的4個個C-H鍵是等同的鍵是等同的,由于碳原子的由于碳原子的3個個2p軌道是相互正交軌道是相互正交的的(90夾角夾角)，而，而2s軌道是球形的

9、。軌道是球形的。除除sp3雜化，還有兩種由雜化，還有兩種由s軌道和軌道和p軌道雜化的類軌道雜化的類型，一種是型，一種是1個個s軌道和軌道和2個個p軌道雜化，雜化后得到軌道雜化，雜化后得到平面三角形分布的平面三角形分布的3個軌道，總稱個軌道，總稱sp2雜化軌道；另雜化軌道；另一種是一種是1個個s軌道和軌道和1個個p軌道雜化，雜化后得到呈直軌道雜化，雜化后得到呈直線分布的線分布的2個軌道，總稱個軌道，總稱sp雜化軌道。雜化軌道。等性雜化軌道類型夾角分子的空間構(gòu)型實例sp雜化1080直線型BtCl3sp2雜化1200平面三角形HgCl2sp3雜化109028/正四面體CH4、SiH4、NH4+sp3

10、d2雜化900及1800正八面體SF6不等性雜化軌道類型雜化軌道中有孤對電子存在不等性sp3雜化104045/ 角形 H2O H2S10705/ 三角棱錐 NH3 PH3 討論分子中的中心原子的雜化軌道類型的根底是：討論分子中的中心原子的雜化軌道類型的根底是：預(yù)先知道它的立體構(gòu)造。假設(shè)沒有實驗數(shù)據(jù)，可以借助預(yù)先知道它的立體構(gòu)造。假設(shè)沒有實驗數(shù)據(jù)，可以借助VSEPRVSEPR模型對分子的立體構(gòu)造作出預(yù)言。模型對分子的立體構(gòu)造作出預(yù)言。 留意：假設(shè)分子的中心原子上有采取留意：假設(shè)分子的中心原子上有采取s-s-軌道的孤軌道的孤對電子存在，確定中心原子的雜化軌道類型必需思索包對電子存在，確定中心原子的

11、雜化軌道類型必需思索包括孤對電子在內(nèi)的整個分子的括孤對電子在內(nèi)的整個分子的s-s-軌道骨架。雜化軌道軌道骨架。雜化軌道類型與類型與VSEPRVSEPR模型的關(guān)系如下表所示：模型的關(guān)系如下表所示： 雜化類型雜化類型 sp3 sp2 sp sp3dsp3 sp2 sp sp3d或或dsp3 sp3d2dsp3 sp3d2或或d2sp3 d2sp3 立體構(gòu)型立體構(gòu)型 正四面體正四面體 正三角形正三角形 直線形直線形 三角雙錐體三角雙錐體 正正八面體八面體 VSEPRVSEPR模型模型AY4 AY3 AY2 AY5 AY6AY4 AY3 AY2 AY5 AY6二、二、sp3雜化雜化凡屬于凡屬于VSEP

12、R模型的模型的AY4的分子的中心原子的分子的中心原子A都都采取采取sp3雜化類型。例如，雜化類型。例如，CH4、CCl4、NH4+、CH3Cl、NH3、H2O等等。等等。與中心原子鍵合的是同一種原子，分子呈高度對與中心原子鍵合的是同一種原子，分子呈高度對稱的正四面體構(gòu)型，其中的稱的正四面體構(gòu)型，其中的4個個sp3雜化軌道自然沒有雜化軌道自然沒有差別，這種雜化類型叫做等性雜化。差別，這種雜化類型叫做等性雜化。中心原子的中心原子的4個個sp3雜化軌道用于構(gòu)建不同的雜化軌道用于構(gòu)建不同的s軌軌道，如道，如CH3Cl中中C-H鍵和鍵和C-Cl鍵的鍵長、鍵能都不一鍵的鍵長、鍵能都不一樣，顯然有差別，樣，

13、顯然有差別，4個個s鍵的鍵角也有差別，又如鍵的鍵角也有差別，又如NH3和和H2O的中心原子的的中心原子的4個雜化軌道分別用于個雜化軌道分別用于s鍵和孤對鍵和孤對電子對，這樣的電子對，這樣的4個雜化軌道顯然有差別，叫做不等個雜化軌道顯然有差別，叫做不等性雜化。性雜化。p能級總共只需能級總共只需3個個p軌道，當(dāng)這些軌道，當(dāng)這些p軌道全部以軌道全部以sp3雜化軌道去構(gòu)建雜化軌道去構(gòu)建s軌道，中心原子就沒有多余的軌道，中心原子就沒有多余的p軌道去軌道去與鍵合原子之間構(gòu)成與鍵合原子之間構(gòu)成p-pp鍵了。因此，像鍵了。因此，像SO42、SO2Cl2、PO43等等中心原子取等等中心原子取sp3雜化軌道的雜化

14、軌道的“物種物種，其路易斯構(gòu)造式中的雙鍵中的，其路易斯構(gòu)造式中的雙鍵中的p鍵是由中心原子的鍵是由中心原子的d軌道和端位原子的軌道和端位原子的p軌道構(gòu)成的，叫做軌道構(gòu)成的，叫做d-pp鍵。鍵。SOOHHOOsp3的非平面性難以用畫在平面上的路易斯構(gòu)造的非平面性難以用畫在平面上的路易斯構(gòu)造表達，最好畫立體構(gòu)造圖，常見的分子立體構(gòu)造圖許表達，最好畫立體構(gòu)造圖，常見的分子立體構(gòu)造圖許多種，偏重點互不一樣，如：多種，偏重點互不一樣，如：HCHHH=OHH=C10H16HCHHCHHCHHH=C6H12HNHH三、三、sp2雜化雜化凡符合凡符合VSEPR模型的模型的AY3通式的分子或離子中心通式的分子或離

15、子中心原子大多數(shù)采取原子大多數(shù)采取sp2雜化軌道。例如，雜化軌道。例如，BCl3、CO32、NO3、H2C=O、SO3等等。烯烴等等。烯烴C=Cd(C=C)d(CC)；d(HF)d(HCl)d(HBr)d(HI)；CO分子中的分子中的C=O鍵鍵介乎碳介乎碳-碳雙鍵和碳碳雙鍵和碳-碳三鍵之間；碳三鍵之間；O2+、O2、O2、O22中的氧中的氧-氧鍵依次增長；等等。氧鍵依次增長；等等。2、共價半徑、共價半徑共價鍵的鍵長可以分解成鍵合原子的共價半徑之共價鍵的鍵長可以分解成鍵合原子的共價半徑之和。用同核共價鍵之半可以求出許多元素的共價半徑，和。用同核共價鍵之半可以求出許多元素的共價半徑，知知rA求求r

16、B還可以借差減法由還可以借差減法由d(AB)的測定值估算。的測定值估算。共價半徑的通用數(shù)據(jù)總是經(jīng)過閱歷或?qū)嶋H校正的共價半徑的通用數(shù)據(jù)總是經(jīng)過閱歷或?qū)嶋H校正的平均值，不同方法得到的數(shù)據(jù)并不一定相等。平均值，不同方法得到的數(shù)據(jù)并不一定相等。為比較不同原子的共價半徑，共價鍵的性質(zhì)必需為比較不同原子的共價半徑，共價鍵的性質(zhì)必需一樣，為此建立了單鍵共價半徑的概念。一樣，為此建立了單鍵共價半徑的概念。經(jīng)常呈重鍵而不呈單鍵的元素的單鍵共價半徑需經(jīng)常呈重鍵而不呈單鍵的元素的單鍵共價半徑需經(jīng)實際計算獲得。主族元素共價半徑顯示很好的周期經(jīng)實際計算獲得。主族元素共價半徑顯示很好的周期性性從上到下半徑增大，從左到右半

17、徑減小。圖表中從上到下半徑增大，從左到右半徑減小。圖表中He、Ne、Ar無數(shù)據(jù)，因尚未合成其共價化合物。無數(shù)據(jù)，因尚未合成其共價化合物。主族元素的單鍵共價半徑HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGa Ge AsSeBrRbSrInSnSbTeI3080130180230HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaGaGeAsSeBrKrRbSrInSnSbTeIXe元素單鍵共價半徑/ p m第二周期元素的單鍵共價半徑與有效核電荷第二周期元素的單鍵共價半徑與有效核電荷的線性關(guān)系圖，共價半徑的線性關(guān)系圖，共價半徑(單位單位pm)和將和將1/Z*X100得到的數(shù)據(jù)，結(jié)

18、果發(fā)現(xiàn)得到的數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)r-Z曲線與曲線與1/Z*-Z曲線的平曲線的平行性甚佳，可見共價半徑的大小確與原子的有效行性甚佳，可見共價半徑的大小確與原子的有效核電荷的倒呈數(shù)線性相關(guān)。核電荷的倒呈數(shù)線性相關(guān)。利用共價半徑的數(shù)據(jù)可以估算鍵長，例如，利用共價半徑的數(shù)據(jù)可以估算鍵長，例如，CCl鍵長為鍵長為77pm+99pm=176pm，實驗測定，實驗測定CF3Cl分子中的分子中的CCl鍵長為鍵長為175.5pm，估算值與，估算值與實驗值吻合得很好。實驗值吻合得很好。有效核電荷Z * 的倒數(shù)與 單 鍵共價半徑的線性關(guān)系050100150200共價半徑r / p m 與 1/Z* X 100系列11521

19、118877706664系列29562.544.4434.4828.1723.8120.62LiBeBeCNOF三、鍵能三、鍵能鍵能的概念是為對比鍵的強度提出來的。鍵能鍵能的概念是為對比鍵的強度提出來的。鍵能:在常溫在常溫(298K)下基態(tài)化學(xué)鍵分解成氣態(tài)基態(tài)原子所下基態(tài)化學(xué)鍵分解成氣態(tài)基態(tài)原子所需求的能量。對于雙原子分子需求的能量。對于雙原子分子,鍵能就是鍵解離能。鍵能就是鍵解離能。對于多原子分子，斷開其中一個鍵并不得到氣對于多原子分子，斷開其中一個鍵并不得到氣態(tài)自在原子，如態(tài)自在原子，如H2O，斷開第一個鍵得到的是，斷開第一個鍵得到的是H和和OH，它斷開第一個，它斷開第一個HO鍵和斷開第二

20、個鍵和斷開第二個HO鍵，鍵，能量不會相等。同是能量不會相等。同是CC單鍵，在不同的化學(xué)環(huán)境單鍵，在不同的化學(xué)環(huán)境下，如在下，如在CCC、CC=C和和CCC中，鄰鍵中，鄰鍵不同，鍵能也不一樣。所以，對于多原子分子，所不同，鍵能也不一樣。所以，對于多原子分子，所謂鍵能，只是一種統(tǒng)計平均值。謂鍵能，只是一種統(tǒng)計平均值。某些共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)。某些共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)。鍵能的大小表達了共價鍵的強弱。單鍵、雙鍵、鍵能的大小表達了共價鍵的強弱。單鍵、雙鍵、叁鍵叁鍵(如如C-C、C=C、CC)對比，鍵能越來越大。對比，鍵能越來越大。同周期元素的同類鍵同周期元素的同類鍵(如如H-F、H-Cl、H-Br、H-I)的鍵

21、能從上到下減小。的鍵能從上到下減小。但但F-F鍵能明顯反常，竟然比鍵能明顯反常，竟然比Cl-Cl甚至甚至Br-Br的的鍵能還小。有人以為，這是主要是由于氟原子過小，鍵能還小。有人以為，這是主要是由于氟原子過小，一個原子的電子對另一原子的電子會因構(gòu)成分子而一個原子的電子對另一原子的電子會因構(gòu)成分子而相互排斥。相互排斥。鍵能對估算化學(xué)反響中的能量變化還很有適用鍵能對估算化學(xué)反響中的能量變化還很有適用價值。價值。四、鍵角四、鍵角鍵角是指多原子分子中原子核的連線的夾角。鍵角是指多原子分子中原子核的連線的夾角。它也是描畫共價鍵的重要參數(shù)。然而，鍵角不它也是描畫共價鍵的重要參數(shù)。然而，鍵角不像鍵長和鍵能，

22、一個分子一個樣兒，不能夠構(gòu)成通像鍵長和鍵能，一個分子一個樣兒，不能夠構(gòu)成通用數(shù)據(jù)。用數(shù)據(jù)。利用分子的振動光譜可以獲得鍵角的實驗值。利用分子的振動光譜可以獲得鍵角的實驗值。鍵角的大小嚴(yán)重影響分子的許多性質(zhì)，例如分子的鍵角的大小嚴(yán)重影響分子的許多性質(zhì)，例如分子的極性，從而影響其溶解性、熔沸點等。極性，從而影響其溶解性、熔沸點等。五、鍵的極性與分子的極性五、鍵的極性與分子的極性共價鍵有非極性鍵與極性鍵之分。由共價鍵構(gòu)共價鍵有非極性鍵與極性鍵之分。由共價鍵構(gòu)建的分子有非極性分子與極性分子之分。建的分子有非極性分子與極性分子之分?！皹O性是一個電學(xué)概念。度量極性的物理量叫極性是一個電學(xué)概念。度量極性的物理

23、量叫做偶極矩做偶極矩(m)。偶極矩是偶極子兩極。偶極矩是偶極子兩極(帶一樣電量的帶一樣電量的正電端和負(fù)電端正電端和負(fù)電端)的電量，即電偶極子的電量的電量，即電偶極子的電量q，和，和偶極子兩極的間隔偶極子兩極的間隔偶極長偶極長l的乘積的乘積(m=qXl)。lq+q_偶極子與偶極矩偶極子與偶極矩(m=qXl)電量的單位為庫侖電量的單位為庫侖(C)，長度的單位是米，長度的單位是米(m)，偶，偶極矩的單位是庫侖極矩的單位是庫侖米米(Cm)。但傳統(tǒng)上用于度量化學(xué)。但傳統(tǒng)上用于度量化學(xué)鍵的偶極矩的單位是德拜，符號鍵的偶極矩的單位是德拜，符號D。這是由于電子電。這是由于電子電量量e=1.6022X1019C

24、，而鍵偶極矩的電量，而鍵偶極矩的電量q的數(shù)量級為的數(shù)量級為1010esu，esu是靜電單位的符號，是靜電單位的符號，1esu=3.335X1010C，鍵偶極矩的長度，鍵偶極矩的長度l的數(shù)量級為的數(shù)量級為108cm，兩者相乘的數(shù)量級為，兩者相乘的數(shù)量級為1018esucm，因此得，因此得到化學(xué)鍵的偶極矩單位到化學(xué)鍵的偶極矩單位德拜，德拜，1D=1018esucm。偶極矩偶極矩m=0的共價鍵叫做非極性共價鍵；偶極矩的共價鍵叫做非極性共價鍵；偶極矩m0的共價鍵叫做極性共價鍵。偶極矩的共價鍵叫做極性共價鍵。偶極矩m=0的分子叫的分子叫做極性分子做極性分子;偶極矩偶極矩m0的分子叫做極性分子。的分子叫做

25、極性分子。分子分子偶極矩偶極矩m/D分子分子偶極矩偶極矩m/DH20HI0.38F20H2O1.85P40H2S1.10S80NH31.48O20SO21.60O30.54CH40HF1.92HCN2.98HCl1.08NF30.24HBr0.78LiH5.88某些分子的偶極矩實測值某些分子的偶極矩實測值同核雙原子分子的實測偶極矩都等于零，是非極同核雙原子分子的實測偶極矩都等于零，是非極性分子。性分子。異核雙原子分子異核雙原子分子HF、HCl、HBr、HI的極性依次的極性依次增大。增大。多原子分子的幾何構(gòu)型決議了分子的偶極矩能否多原子分子的幾何構(gòu)型決議了分子的偶極矩能否等于零，因此，測定偶極矩

26、可用來判別分子的幾何構(gòu)等于零，因此，測定偶極矩可用來判別分子的幾何構(gòu)型。型。一種簡單的方法是：假設(shè)在分子中能找到一種簡單的方法是：假設(shè)在分子中能找到2個軸，個軸，繞軸旋轉(zhuǎn)繞軸旋轉(zhuǎn)180度，分子能重合那么此分子是非極性分度，分子能重合那么此分子是非極性分子。子。CHHHHPPPPOCOq+q+qq_22DHCN+_5454DOOO_+_OHH_+55D除化學(xué)鍵除化學(xué)鍵(共價鍵、離子鍵、金屬鍵共價鍵、離子鍵、金屬鍵)外，分子與外，分子與分子之間，某些較大分子的基團之間，或小分子與大分子之間，某些較大分子的基團之間，或小分子與大分子內(nèi)的基團之間，還存在著各種各樣的作用力，總分子內(nèi)的基團之間，還存在著

27、各種各樣的作用力，總稱分子間力。相對于化學(xué)鍵，分子間力是一類弱作用稱分子間力。相對于化學(xué)鍵，分子間力是一類弱作用力。力?；瘜W(xué)鍵的鍵能數(shù)量級達化學(xué)鍵的鍵能數(shù)量級達102，甚至，甚至103kJ/mol，而，而分子間力的能量只達分子間力的能量只達nn10kJ/mol的數(shù)量級，比化學(xué)的數(shù)量級，比化學(xué)鍵弱得多。相對于化學(xué)鍵，大多數(shù)分子間力又是短程鍵弱得多。相對于化學(xué)鍵，大多數(shù)分子間力又是短程作用力，只需當(dāng)分子或基團作用力，只需當(dāng)分子或基團(為簡捷起見下面統(tǒng)稱為簡捷起見下面統(tǒng)稱“分分子子)間隔很近時才顯現(xiàn)出來。范德華力和氫鍵是兩間隔很近時才顯現(xiàn)出來。范德華力和氫鍵是兩類最常見的分子間力，分別引見如下。類最

28、常見的分子間力，分別引見如下。分子間力分子間力一、范德華力一、范德華力范德華力最早是由范德華研討實踐氣體對理想氣范德華力最早是由范德華研討實踐氣體對理想氣體形狀方程的偏向提出來的，大家知道，理想氣體是體形狀方程的偏向提出來的，大家知道，理想氣體是假設(shè)分子沒有體積也沒有任何作用力為根底確立的概假設(shè)分子沒有體積也沒有任何作用力為根底確立的概念，當(dāng)氣體密度很小念，當(dāng)氣體密度很小(體積很大、壓力很小體積很大、壓力很小)、溫度不、溫度不低時，實踐氣體的行為相當(dāng)于理想氣體?，F(xiàn)實上，實低時，實踐氣體的行為相當(dāng)于理想氣體?，F(xiàn)實上，實踐氣體分子有相互作用力。踐氣體分子有相互作用力。這種分子間的作用力就被后人稱為

29、范德華力。范這種分子間的作用力就被后人稱為范德華力。范德華力普遍地存在于固、液、氣態(tài)任何微粒之間。微德華力普遍地存在于固、液、氣態(tài)任何微粒之間。微粒相離稍遠(yuǎn)，就可忽略；范德華力沒有方向性和飽和粒相離稍遠(yuǎn)，就可忽略；范德華力沒有方向性和飽和性，不受微粒之間的方向與個數(shù)的限制。后來又有三性，不受微粒之間的方向與個數(shù)的限制。后來又有三人將范德華力分解為三種不同來源的作用力人將范德華力分解為三種不同來源的作用力色散色散力、誘導(dǎo)力和取向力。力、誘導(dǎo)力和取向力。1、色散力、色散力一切單一原子或多個原子鍵合而成的分子、離子或一切單一原子或多個原子鍵合而成的分子、離子或者分子中的基團者分子中的基團(統(tǒng)稱分子統(tǒng)

30、稱分子)。相對于電子，分子中原子。相對于電子，分子中原子的位置相對固定，而分子中的電子卻圍繞整個分子快速的位置相對固定，而分子中的電子卻圍繞整個分子快速運動著。運動著。于是，分子的正電荷重心于是，分子的正電荷重心與負(fù)電荷重心時時辰刻不重合，與負(fù)電荷重心時時辰刻不重合，產(chǎn)生瞬時偶極。分子相互靠攏產(chǎn)生瞬時偶極。分子相互靠攏時，它們的瞬時偶極矩之間會時，它們的瞬時偶極矩之間會產(chǎn)生電性引力，這就是色散力。產(chǎn)生電性引力，這就是色散力。色散力不僅是一切分子都有的色散力不僅是一切分子都有的最普遍存在的范德華力，而且最普遍存在的范德華力，而且經(jīng)常是范德華力的主要構(gòu)成。經(jīng)常是范德華力的主要構(gòu)成。偶極非極性分子色

31、散力_+_+_+產(chǎn)生瞬時色散力沒有方向，分子的瞬時偶極矩的矢量方向色散力沒有方向，分子的瞬時偶極矩的矢量方向時辰在變動之中，瞬時偶極矩的大小也一直在變動之時辰在變動之中，瞬時偶極矩的大小也一直在變動之中，然而，可以想見，分子越大、分子內(nèi)電子越多，中，然而，可以想見，分子越大、分子內(nèi)電子越多，分子剛性越差，分子里的電子云越松散，越容易變形，分子剛性越差，分子里的電子云越松散，越容易變形，色散力就越大。衡量分子變形性的物理量叫做極化率色散力就越大。衡量分子變形性的物理量叫做極化率(符號符號a)。分子極化率越大，變形性越大，色散力就越大。分子極化率越大，變形性越大，色散力就越大。例如例如:HCl、H

32、Br、HI的色散力依次增大，分別為的色散力依次增大，分別為16.83、21.94、25.87kJ/mol，而，而Ar、CO、H2O的色散力只需的色散力只需8.50、8.75、9.00kJ/mol。2、取向力、取向力取向力，又叫定向力，是極性分子與極性分子之取向力，又叫定向力，是極性分子與極性分子之間的固有偶極與固有偶極之間的靜電引力。間的固有偶極與固有偶極之間的靜電引力。+極性分子取向作用取向力極性分子+_+_+ +_取向力只需極性分子與極性取向力只需極性分子與極性分子之間才存在。分子偶極矩越分子之間才存在。分子偶極矩越大，取向力越大。大，取向力越大。如：如：HCl、HBr、HI的偶極的偶極矩

33、依次減小，因此其取向力分別矩依次減小，因此其取向力分別為為3.31、0.69、0.025kJ/mol，依，依次減小。次減小。對大多數(shù)極性分子，取向力對大多數(shù)極性分子，取向力僅占其范德華力構(gòu)成中的很小分僅占其范德華力構(gòu)成中的很小分額，只需少數(shù)強極性分子例外。額，只需少數(shù)強極性分子例外。 3、誘導(dǎo)力、誘導(dǎo)力在極性分子的固有偶極誘導(dǎo)下，臨近它的分子會產(chǎn)在極性分子的固有偶極誘導(dǎo)下，臨近它的分子會產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，分子間的誘導(dǎo)偶極與固有偶極之間的電性生誘導(dǎo)偶極，分子間的誘導(dǎo)偶極與固有偶極之間的電性引力稱為誘導(dǎo)力。引力稱為誘導(dǎo)力。誘導(dǎo)偶極矩的大小由誘導(dǎo)偶極矩的大小由固有偶極的偶極矩固有偶極的偶極矩(m)大小大小