幫忙講一下什麼是範德華力,氫鍵,分子間作用力

時間 2021-08-31 18:48:51

1樓:櫪█重量

範德華力是存在於分子間的一種吸引力,它比化學鍵弱得多。一般來說,某物質的範德華力越大,則它的熔點、沸點就越高。對於組成和結構相似的物質,範德華力一般隨著相對分子質量的增大而增強。

氨氣,氯氣,二氧化碳等氣體在降低溫度、增大壓強時能夠凝結成液態或固態,就是由於存在分子間作用力 與電負性大的原子x(氟、氯、氧、氮等)共價結合的氫,如與負電性大的原子y(與x相同的也可以)接近,在x與y之間以氫為媒介,生成x-h…y形的鍵。這種鍵稱為氫鍵。氫鍵的結合能是2—8千卡(kcal)。

因多數氫鍵的共同作用,所以非常穩定。在蛋白質的a-螺旋的情況下是n-h…o型的氫鍵,dna的雙螺旋情況下是n-h…o,n-h…n型的氫鍵,因為這樣氫鍵很多,因此這些結構是穩定的,此外,水和其他溶媒是異質的,也由於在水分子間生成o-h…o型氫鍵。因此,這也就成為疏水結合形成的原因。

分子間有氫鍵的物質熔化或氣化時,除了要克服純粹的分子間力外,還必須提高溫度,額外地**一份能量來破壞分子間的氫鍵,所以這些物質的熔點、沸點比同系列氫化物的熔點、沸點高。分子內生成氫鍵,熔、沸點常降低。例如有分子內氫鍵的鄰硝基苯酚熔點(45℃)比有分子間氫鍵的間位熔點(96℃)和對位熔點(114℃)都低。

2樓:手機使用者

範德華力 一 範德華力是存在於分子間的一種吸引力,它比化學鍵弱得多。一般來說,某物質的範德華力越大,則它的熔點、沸點就越高。對於組成和結構相似的物質,範德華力一般隨著相對分子質量的增大而增強。

氨氣,氯氣,二氧化碳等氣體在降低溫度、增大壓強時能夠凝結成液態或固態,就是由於存在分子間作用力。 二 範德華力也叫分子間力。分子型物質能由氣態轉變為液態,由液態轉變為固態,這說明分子間存在著相互作用力,這種作用力稱為分子間力或範德華力。

分子間力有三種**,即色散力、誘導力和取向力。色散力是分子的瞬時偶極間的作用力,它的大小與分子的變形性等因素有關。一般分子量愈大,分子內所含的電子數愈多,分子的變形性愈大,色散力亦愈大。

誘導力是分子的固有偶極與誘導偶極間的作用力,它的大小與分子的極性和變形性等有關。取向力是分子的固有偶極間的作用力,它的大小與分子的極性和溫度有關。極性分子的偶極矩愈大,取向力愈大;溫度愈高,取向力愈小.

在極性分子間有色散力,誘導力和取向力;在極性分子與非極性分子間有色散力和誘導力;在非極性分子間只有色散力。實驗證明,對大多數分子來說,色散力是主要的;只有偶極矩很大的分子(如水),取向力才是主要的;而誘導力通常是很小的。 三 在物質的聚集態中,分子間存在著一種較弱的吸引力,作用能的大小一般只有每摩爾幾千焦至幾十千焦,比化學鍵的鍵能小1~2個數量級,亦稱範德華引力或範氏力。

它由三部分作用力組成:①當極性分子相互接近時,它們的固有偶極將同極相斥而異極相吸,定向排列,產生分子間的作用力,叫做取向力。偶極矩越大,取向力越大。

②當極性分子與非極性分子相互接近時,非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下,發生極化,產生誘導偶極,然後誘導偶極與固有偶極相互吸引而產生分子間的作用力,叫做誘導力。當然極性分子之間也存在誘導力。③非極性分子之間,由於組成分子的正、負微粒不斷運動,產生瞬間正、負電荷重心不重合,而出現瞬時偶極。

這種瞬時偶極之間的相互作用力,叫做色散力。分子量越大,色散力越大。當然在極性分子與非極性分子之間或極性分子之間也存在著色散力。

範德華引力是存在於分子間的一種不具有方向性和飽和性,作用範圍在幾百個皮米之間的力。它對物質的沸點、熔點、氣化熱、熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等物理化學性質有決定性的影響。 postscript:

化學鍵的結合能一般在 1.0kj/mol 數量級, 而分子間力的能量只有幾個 kj/mol. 1.

取向力 極性分子之間靠永久偶極-永久偶極作用稱為取向力.僅存在於極性分子之間. 相同元素兩原子間形成的共價鍵為非極性鍵,不同元素原子間形成的共價鍵為極性鍵。

極性鍵中,共用的電子對偏向電負性大的原子,因此電負性大的原子帶部分負電荷(δ-),而電負性小的原子則帶部分正電荷(δ+)。電負性差異越大,鍵的極性將越大。多原子分子的極性除了與各鍵的極性有關外,還決定於分子空間構型。

若分子對稱性很高,使各鍵極性相互抵消,則分子將無極性。如c—o是極性鍵,但co2是直線型對稱分子,兩鍵極性相消是非極性分子。h2o中h—o是極性鍵,它是v型結構,鍵的極性不能抵消,因而h2o分子有極性,是極性分子。

極性分子可視作偶極子,其極性用偶極矩μ=qd來衡量,即正或負電荷電量(q)與電荷中心間距d的乘積。μ一般在10-30c·m數量級。μ=0的分子為非極性分子,μ越大,分子極性越大。

測定分子偶極矩是確定分子結構的一種實驗方法。德拜(p.j.w debye,荷)因創立此方法而榮獲2023年諾貝爾化學獎。 極性分子相互靠近時,因分子的固有偶極之間同極相斥異極相吸,使分子在空間按一定取向排列,使體系處於更穩定狀態。

這種固有的偶極間的作用力為取向力,其實質是靜電力。 2. 誘導力 誘導偶極與永久偶極作用稱為誘導力.

極性分子作用為電場, 使非極性分子產生誘導偶極或使極性分子的偶極增大(也產生誘導偶極), 這時誘導偶極與永久偶極之間形成誘導力, 因此誘導力存在於極性分子與非極性分子之間, 也存在於極性分子與極性分子之間. 在極性分子和非極性分子之間,由於極性分子偶極所產生的電場對非極性分子發生影響,使非極性分子電子雲變形(即電子雲被吸向極性分子偶極的正電的一極),結果使非極性分子的電子雲與原子核發生相對位移,本來非極性分子中的正、負電荷重心是重合的,相對位移後就不再重合,使非極性分子產生了偶極。這種電荷重心的相對位移叫做「變形」,因變形而產生的偶極,叫做誘導偶極,以區別於極性分子中原有的固有偶極。

誘導偶極和固有偶極就相互吸引,這種由於誘導偶極而產生的作用力,叫做誘導力。 同樣,在極性分子和極性分子之間,除了取向力外,由於極性分子的相互影響,每個分子也會發生變形,產生誘導偶極。其結果使分子的偶極矩增大,既具有取向力又具有誘導力。

在陽離子和陰離子之間也會出現誘導力 3、色散力 瞬間偶極-瞬間偶極之間有色散力. 由於分子中電子和原子核不停地運動,非極性分子的電子雲的分佈呈現有漲有落的狀態,從而使它與原子核之間出現瞬時相對位移,產生了瞬時偶極,分子也因而發生變形。分子中電子數愈多、原子數愈多、原子半徑愈大,分子愈易變形。

瞬時偶極可使其相鄰的另一非極性分子產生瞬時誘導偶極,且兩個瞬時偶極總採取異極相鄰狀態,這種隨時產生的分子瞬時偶極間的作用力為色散力(因其作用能表示式與光的色散公式相似而得名)。雖然瞬時偶極存在暫短,但異極相鄰狀態卻此起彼伏,不斷重複,因此分子間始終存在著色散力。無疑,色散力不僅存在於非極性分子間,也存在於極性分子間以及極性與非極性分子間。

色散力存在於一切分子之間。色散力與分子的變形性有關,變形性越強越易被極化,色散力也越強。稀有氣體分子間並不生成化學鍵,但當它們相互接近時,可以液化並放出能量,就是色散力存在的證明。

四. 由於各種分子均有瞬間偶極, 故色散力存在於極性分子-極性分子、極性分子-非極性分子及非極性分子-非極性分子之間. 色散力不僅存在廣泛, 而且在分子間力中, 色散力經常是重要的.

觀察下面資料: kj/mol 取向力 誘導力 色散力 ar 0 0 8.49 hcl 3.

305 1.104 16.82 取向力、誘導力和色散力統稱範德華力, 它具有以下的共性:

1) 永遠存在於分子之間; 2) 力的作用很小; 3) 無方向性和飽和性; 4) 是近程力, 5) 經常是色散力為主. he ne ar kr xe 從左到右原子半徑(分子半徑)依次增大, 變形性增大, 色散力增強, 分子間結合力增大, 故 b.p.

依次增高. 可見, 範德華力的大小與物質的 m.p.

、b.p. 等物理性質有密切聯絡.

氫鍵是一種特殊的范德瓦耳斯力。 [編輯本段]新的觀點 有新的觀點認為除以上三種範德華力以外,分子之間還存在另一種作用力。這是用 能自由旋轉的電荷群之間的吸引力 來解釋的。

極性分子與非極性分子之間的任何一種組合都存在這種作用力。詳情請參閱文後的參考資料連結。

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