分子间作用力

无机与分析技术基础化学教研室叶国华分子间作用力分子间作用力：物质的分子与分子之间存在着一种比较弱的相互作用力。分子间作用力最早是由荷兰科学家范德华提出的，因此也称范德华力。分子间作用力主要包括范德华力和氢键。一、分子的极性键的极性及分子的构型决定分子的极性。分子中正负电荷中心不重合在同一位置上——分子具有极性。极性分子：HCl，HF，SO2，NH3，CO，CHCl3……非极性分子：O2，N2，CO2，CCl4，CH4……双原子分子：（1）两个相同原子的双原子分子，电负性相同，分子中电子云的分布是均匀的，在整个分子中，正负电荷重心重合，这种分子叫非极性分子。如H2、N2等。一、分子的极性双原子分子：（2）两个不同原子的双原子分子，电负性不同，电子云偏向电负性较大的原子。整个分子中正负电荷重心不重合，这种分子叫做极性分子。如HCl，HF等。一、分子的极性多原子分子：取决于分子的空间构型。若分子的空间构型对称，键的极性相互抵消，分子中正负电荷重心重合，因此为非极性分子。如：CO2，BeCl2，BF3，CH4一、分子的极性若分子的空间构型不对称，键的极性不能抵消，所以分子中正负电荷重心不重合，为极性分子。如：SO2，H2O，NH3等.多原子分子：取决于分子的空间构型。一、分子的极性分子的偶极矩—表示分子极性的大小单位:

C·m库仑.米方向:

正电荷中心→负电荷中心=q

dq为正电荷或负电荷重心的电量，d为正负电荷重心的距离又称偶极长度。若µ=0，分子为非极性分子，

µ越大，分子极性越大。一、分子的极性一般来说，空间结构对称的（如直线形、平面三角性、正四面体）分子，其分子的偶极矩为0，是非极性分子。+q-qd..+—极性分子≠0±非极性分子

=0.一、分子的极性二、范德华力（一）取向力

极性分子与极性分子之间由于永久偶极间的相互作用而产生的静电引力称为取向力。包括：色散力、诱导力、取向力取向力只有极性分子与极性分子之间才存在。取向力的本质是静电引力，其大小决定于极性分子的偶极矩。分子的极性越强，偶极矩越大，取向力越大。

（二）诱导力当极性分子与非极性分子充分接近时，在极性分子永久偶极的影响下，非极性分子原来重合的正、负电荷中心发生相对的位移而产生诱导偶极。

这种电荷重心的相对位移叫做“变形”，因变形而产生的偶极，叫做诱导偶极，以区别于极性分子中原有的固有偶极。极性分子的永久偶极与另一分子的诱导偶极之间产生的静电吸引作用力称为诱导力。第一章第四节同样，在极性分子和极性分子之间，除了取向力外，由于极性分子的相互影响，每个分子也会发生变形，产生诱导偶极。其结果使分子的偶极矩增大，既具有取向力又具有诱导力。（二）诱导力（三）色散力由于瞬时偶极之间的相互吸引而产生的作用力称为色散力。分子的变形性越大(分子量越大)，越容易产生瞬时偶极，色散力越大。分子内的原子核和电子都在作一定形式的运动，因而在某一瞬间，分子中核和电子发生瞬间相对位移，使正、负电荷重心不相重合，从而产生瞬时偶极。由于在极性分子中也会产生瞬时偶极，因此不仅非极性分子之间存在色散力，而且非极性分子与极性分子之间及极性分子之间也存在色散力。（三）色散力+-+-+--++--+由此可见：取向力存在于极性分子之间；诱导力存在于极性和非极性以及极性和极性分子之间；色散力存在于任何分子间。（三）色散力分子分子间力种类非极性分子-非极性分子非极性分子-极性分子极性分子-极性分子一般来说，分子间的范德华力以色散力为主，在大多数分子中，色散力>>取向力>诱导力。结构相似的同系列物质，相对分子量越大，分子的变形性也越大，分子间范德华力越强。色散力色散力、诱导力色散力、诱导力、取向力小结（四）范德华力对物质性质的影响①共价分子型物质的熔点、沸点低。②同类分子型物质的熔点、沸点随分子量增加而升高。分子型晶体熔化、分子型液体、气化只需要破坏分子间弱的分子间力，所以熔、沸点低。分子量增大，分子的变形性增大，色散力亦增大。③分子间力也影响物质的溶解度。相似相溶

范德华力越强，熔、沸点越高。为什么单质F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点依次升高？

答：是因为它们的相对分子质量依次增大，分子的可极化性（变形性）依次增强，范德华力依次增大。（四）范德华力对物质性质的影响三、氢键（一）氢键的形成当氢与电负性大、半径小的元素X(如F、O、N)以共价键结合的时候，这种强极性键使体积小的氢原子带上密度很大的正电荷，氢可与另一电负性大且带有孤对电子的元素Y，产生相当大的吸引力。这种吸引作用称为氢键。氢键基本上是静电引力，不是化学键。氢键可表示为：第一章第四节氢键存在的证明水的沸点为何反常？影响氢键强弱的因素：（1）X与Y的电负性；电负性越大，氢键越强。（2）X与Y的半径大小。半径越小，氢键越强。常见氢键的强弱次序：形成氢键X－H…Y的条件：（1）有一个与电负性很大的元素X相结合的H原子（2）有一个电负性大半径小并有孤对电子的Y原子。（一）氢键的形成（二）氢键的特点1.氢键有方向性和饱和性。饱和性指每个X-H的氢只能与一个Y原子相互吸引形成氢键。方向性指与X原子结合的H原子尽量沿着Y原子的孤对电子云伸展方向去吸引。2.氢键属于静电引力键能大于范德华力，弱于化学键。键能较小(小于共价键键能，略大于分子间力)。3.氢键可以形成分子内氢键和分子间氢键。一个分子的X-H与另一个分子的Y原子相吸引而形成的氢键叫做分子间氢键；一个分子X-H与其内部的Y原子相吸引而形成的氢键叫做分子内氢键。（二）氢键的特点（四）氢键对物质性质的影响：1.熔点和沸点2.