醫(yī)學(xué)化學(xué)-ch9分子結(jié)構(gòu)-分子間作用力課件

醫(yī)學(xué)化學(xué)江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院醫(yī)學(xué)化學(xué)江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院9-1現(xiàn)代價(jià)鍵理論9-3分子軌道理論9-2雜化軌道理論9-4分子間作用力與氫鍵9-1現(xiàn)代價(jià)鍵理論9-3分子軌道理論9-2雜化軌道理論分子間力是決定物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、氣化熱，熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等性質(zhì)的主要因素。氣體液化成液體，液體凝固成固體。表明在物質(zhì)分子間還存在著相互作用力，這種分子間力稱為范德華力。四、分子間作用力與氫鍵分子間力是決定物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、氣化熱，熔化熱、溶解度、表面電荷中心——正電荷或負(fù)電荷的集中點(diǎn)。四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子的正負(fù)電荷中心能重合——非極性分子分子的正負(fù)電荷中心不能重合——極性分子電荷中心——正電荷或負(fù)電荷的集中點(diǎn)。四、分子間作用力與氫鍵—兩個(gè)相同原子組成的分子，正、負(fù)電荷中心重合，不具有極性，為非極性分子。例

H2+_HH雙原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性兩個(gè)相同原子組成的分子，正、負(fù)電荷中心重合，不具有極性，為非不同原子組成的分子，負(fù)電荷中心比正電荷中心更偏向電負(fù)性大的原子，使正、負(fù)電荷中心不重合，為極性分子。例HClHCl+_雙原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性不同原子組成的分子，負(fù)電荷中心比正電荷中心更偏向電負(fù)性大的原多原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子的極性

鍵的極性分子的幾何構(gòu)型++__+_HHO例

H2O極性分子多原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子的極性鍵CO2非極性分子+_+_+_OOC多原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性CO2非極性分子+_+_+_OOC多原子分子四、分子間作用力四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性鍵的極性——取決于成鍵兩原子共用電子對的偏離分子的極性——取決于分子中正負(fù)電荷中心是否重合分子Br2NOH2SCS2BF3CHCl3鍵的極性非極性極性極性極性極性極性幾何構(gòu)型直線直線V形直線正三角形四面體分子極性非極性極性極性非極性非極性極性四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性鍵的極性——取決于成鍵兩分子類型離子型極性非極性++___+四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子類型離子型極性非極性++___+四、分偶極距(μ)——分子中電荷中心的電荷量(q)與正、負(fù)電荷中心距離(d)的乘積。μ=q·dd—偶極長度;μ—庫·米(C·m)d+q_qμ=0非極性分子μ

≠0極性分子,μ越大,分子極性越強(qiáng)。四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性偶極距(μ)——分子中電荷中心的電荷量(q)與正、負(fù)電荷中心HXHFHClHBrHIμ/(10-30C·m)6.403.612.631.27分子極性依次減弱根據(jù)μ可以推斷某些分子的幾何構(gòu)型如CS2

μ=0則為直線形分子

SO2

μ=5.33則為V形分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性HXHFHClHBrHIμ/(10-30C·m)6.403.誘導(dǎo)偶極——非極性分子在電場作用下，電子云與核發(fā)生相對位移，分子的形狀發(fā)生變化（分子變形極化），分子變形后出現(xiàn)的偶極。四、分子間作用力與氫鍵_+_++_無外電場有外電場誘導(dǎo)偶極——非極性分子在電場作用下，電子云與核發(fā)生相對位移，分子的偶極=+四、分子間作用力與氫鍵固有（永久）偶極——極性分子本身固有存在的偶極。+__+極性分子在電場中的極化

取向變形定向極化變形極化固有偶極誘導(dǎo)偶極分子的偶極=極性分子本身是個(gè)微電場四、分子間作用力與氫鍵極性分子與極性分子之間極性分子與非極性分子之間因而會(huì)發(fā)生極化作用極性分子本身是個(gè)微電場四、分子間作用力與氫鍵極性分子與極性分四、分子間作用力與氫鍵瞬時(shí)偶極——非極性分子在運(yùn)動(dòng)過程中，原子核與電子云之間發(fā)生瞬時(shí)的相對位移，造成正、負(fù)電荷中心暫時(shí)不重合，產(chǎn)生的偶極。瞬時(shí)偶極盡管存在時(shí)間極短，但電子和原子核總在不停地運(yùn)動(dòng)，瞬時(shí)偶極不斷的出現(xiàn)。四、分子間作用力與氫鍵瞬時(shí)偶極——非極性分子在運(yùn)動(dòng)過程中，原分子間力——分子間因偶極的相互作用產(chǎn)生的電性作用力，又稱為范德華力。四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力色散力誘導(dǎo)力取向力——瞬時(shí)偶極與瞬時(shí)偶極間——固有偶極與瞬時(shí)偶極間——固有偶極與固有偶極間分子間力——分子間因偶極的相互作用產(chǎn)生的電性作用力，又稱為范四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子種類分子間力種類非極性分子-非極性分子色散力非極性分子-極性分子色散力、誘導(dǎo)力極性分子-極性分子色散力、誘導(dǎo)力、取向力分子間力的存在范圍四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子種類分子間力種類非極性四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力的特點(diǎn)1、是一種電性作用力；2、作用距離短,作用范圍僅為幾百皮米(pm)；3、作用能小，一般為幾到幾十千焦每摩爾；4、無飽和性和方向性；5、以色散力為主(除極性很大的分子外)。四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力的特點(diǎn)1、是一種電四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子E(取向)E(誘導(dǎo))E(色散)E(總)(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)Ar0.0000.0008.498.49CO0.0030.0088.748.75HI0.0250.11325.825.9HBr0.6860.50221.923.1HCl3.301.0016.821.1NH313.31.5514.929.8H2O36.31.928.9947.2四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子E(取向)E(誘導(dǎo))E四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力對物質(zhì)性質(zhì)的影響一般來說,結(jié)構(gòu)相似的同系列物質(zhì)相對分子質(zhì)量越大,分子變形性越大,分子間力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。思考題：鹵族元素為何從上到下顏色加深，熔、沸點(diǎn)增高？四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力對物質(zhì)性質(zhì)的影響一四、分子間作用力與氫鍵——分子間力α×10-40C·m2·V-1熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃溶解度(xi)H2O乙醇丙酮He0.225-272.2-268.90.1370.5990.684Ne0.436-248.67-245.90.1740.8571.15Ar1.813-189.2-185.70.4146.548.09Kr2.737-156.0-152.70.888－－Xe4.451-111.9-1071.94－－Rn6.029-71-61.84.14211.2254.9α(×10-40C·m2·V-1)1.655.897.33四、分子間作用力與氫鍵——分子間力α×10-40熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的形成如HFFFHHHHFFF163pm140°255pm分子間的氫鍵四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的形成如HF四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的形成分子間的氫鍵HHH—NH—OH或HHH—N—HO—H通式：X—H

YX、Y=O、F、N四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的形成分子間的氫鍵四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的強(qiáng)度氫鍵鍵能——每拆開1molH···Y鍵所需的能量。氫鍵鍵能一般42kJmol1，遠(yuǎn)小于正常共價(jià)鍵鍵能，與分子間力差不多。如H2O氫鍵鍵能為18.83kJmol1，

O—H鍵能為463kJmol1

。四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的強(qiáng)度氫鍵鍵能——每拆開1四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I分子內(nèi)的氫鍵HOO—NO硝酸OONHO鄰硝基苯酚分子內(nèi)氫鍵由于受環(huán)狀結(jié)構(gòu)的限制，X—H···Y往往不在同一直線上。四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I分子內(nèi)的氫鍵H四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響熔、沸點(diǎn)分子間的氫鍵存在使熔、沸點(diǎn)升高。如HF、H2O、NH3

分子內(nèi)的氫鍵存在使熔、沸點(diǎn)降低。氫鍵熔點(diǎn)／℃鄰硝基苯酚分子內(nèi)45間硝基苯酚分子間96對硝基苯酚分子間114四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響熔、沸四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響溶解度在極性溶劑中，若溶質(zhì)和溶劑間存在氫鍵，則會(huì)使溶質(zhì)的溶解度增大。如HF、NH3

在H2O的溶解度較大。如甘油、磷酸、濃硫酸均因分子間氫鍵的存在，為粘稠狀液體。粘度增大四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響溶解度nH2O(H2O)n

締合四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響密度液體分子間的氫鍵存在，使分子發(fā)生締合現(xiàn)象。分子締合——若干簡單分子聯(lián)成復(fù)雜分子而不改變原物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)象。如nHF(HF)n

締合nH2O(H2O)n醫(yī)學(xué)化學(xué)江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院醫(yī)學(xué)化學(xué)江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院9-1現(xiàn)代價(jià)鍵理論9-3分子軌道理論9-2雜化軌道理論9-4分子間作用力與氫鍵9-1現(xiàn)代價(jià)鍵理論9-3分子軌道理論9-2雜化軌道理論分子間力是決定物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、氣化熱，熔化熱、溶解度、表面張力、粘度等性質(zhì)的主要因素。氣體液化成液體，液體凝固成固體。表明在物質(zhì)分子間還存在著相互作用力，這種分子間力稱為范德華力。四、分子間作用力與氫鍵分子間力是決定物質(zhì)的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、氣化熱，熔化熱、溶解度、表面電荷中心——正電荷或負(fù)電荷的集中點(diǎn)。四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子的正負(fù)電荷中心能重合——非極性分子分子的正負(fù)電荷中心不能重合——極性分子電荷中心——正電荷或負(fù)電荷的集中點(diǎn)。四、分子間作用力與氫鍵—兩個(gè)相同原子組成的分子，正、負(fù)電荷中心重合，不具有極性，為非極性分子。例

H2+_HH雙原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性兩個(gè)相同原子組成的分子，正、負(fù)電荷中心重合，不具有極性，為非不同原子組成的分子，負(fù)電荷中心比正電荷中心更偏向電負(fù)性大的原子，使正、負(fù)電荷中心不重合，為極性分子。例HClHCl+_雙原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性不同原子組成的分子，負(fù)電荷中心比正電荷中心更偏向電負(fù)性大的原多原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子的極性

鍵的極性分子的幾何構(gòu)型++__+_HHO例

H2O極性分子多原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子的極性鍵CO2非極性分子+_+_+_OOC多原子分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性CO2非極性分子+_+_+_OOC多原子分子四、分子間作用力四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性鍵的極性——取決于成鍵兩原子共用電子對的偏離分子的極性——取決于分子中正負(fù)電荷中心是否重合分子Br2NOH2SCS2BF3CHCl3鍵的極性非極性極性極性極性極性極性幾何構(gòu)型直線直線V形直線正三角形四面體分子極性非極性極性極性非極性非極性極性四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性鍵的極性——取決于成鍵兩分子類型離子型極性非極性++___+四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性分子類型離子型極性非極性++___+四、分偶極距(μ)——分子中電荷中心的電荷量(q)與正、負(fù)電荷中心距離(d)的乘積。μ=q·dd—偶極長度;μ—庫·米(C·m)d+q_qμ=0非極性分子μ

≠0極性分子,μ越大,分子極性越強(qiáng)。四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性偶極距(μ)——分子中電荷中心的電荷量(q)與正、負(fù)電荷中心HXHFHClHBrHIμ/(10-30C·m)6.403.612.631.27分子極性依次減弱根據(jù)μ可以推斷某些分子的幾何構(gòu)型如CS2

μ=0則為直線形分子

SO2

μ=5.33則為V形分子四、分子間作用力與氫鍵——分子的極性HXHFHClHBrHIμ/(10-30C·m)6.403.誘導(dǎo)偶極——非極性分子在電場作用下，電子云與核發(fā)生相對位移，分子的形狀發(fā)生變化（分子變形極化），分子變形后出現(xiàn)的偶極。四、分子間作用力與氫鍵_+_++_無外電場有外電場誘導(dǎo)偶極——非極性分子在電場作用下，電子云與核發(fā)生相對位移，分子的偶極=+四、分子間作用力與氫鍵固有（永久）偶極——極性分子本身固有存在的偶極。+__+極性分子在電場中的極化

取向變形定向極化變形極化固有偶極誘導(dǎo)偶極分子的偶極=極性分子本身是個(gè)微電場四、分子間作用力與氫鍵極性分子與極性分子之間極性分子與非極性分子之間因而會(huì)發(fā)生極化作用極性分子本身是個(gè)微電場四、分子間作用力與氫鍵極性分子與極性分四、分子間作用力與氫鍵瞬時(shí)偶極——非極性分子在運(yùn)動(dòng)過程中，原子核與電子云之間發(fā)生瞬時(shí)的相對位移，造成正、負(fù)電荷中心暫時(shí)不重合，產(chǎn)生的偶極。瞬時(shí)偶極盡管存在時(shí)間極短，但電子和原子核總在不停地運(yùn)動(dòng)，瞬時(shí)偶極不斷的出現(xiàn)。四、分子間作用力與氫鍵瞬時(shí)偶極——非極性分子在運(yùn)動(dòng)過程中，原分子間力——分子間因偶極的相互作用產(chǎn)生的電性作用力，又稱為范德華力。四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力色散力誘導(dǎo)力取向力——瞬時(shí)偶極與瞬時(shí)偶極間——固有偶極與瞬時(shí)偶極間——固有偶極與固有偶極間分子間力——分子間因偶極的相互作用產(chǎn)生的電性作用力，又稱為范四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子種類分子間力種類非極性分子-非極性分子色散力非極性分子-極性分子色散力、誘導(dǎo)力極性分子-極性分子色散力、誘導(dǎo)力、取向力分子間力的存在范圍四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子種類分子間力種類非極性四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力的特點(diǎn)1、是一種電性作用力；2、作用距離短,作用范圍僅為幾百皮米(pm)；3、作用能小，一般為幾到幾十千焦每摩爾；4、無飽和性和方向性；5、以色散力為主(除極性很大的分子外)。四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力的特點(diǎn)1、是一種電四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子E(取向)E(誘導(dǎo))E(色散)E(總)(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)(kJ·mol-1)Ar0.0000.0008.498.49CO0.0030.0088.748.75HI0.0250.11325.825.9HBr0.6860.50221.923.1HCl3.301.0016.821.1NH313.31.5514.929.8H2O36.31.928.9947.2四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子E(取向)E(誘導(dǎo))E四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力對物質(zhì)性質(zhì)的影響一般來說,結(jié)構(gòu)相似的同系列物質(zhì)相對分子質(zhì)量越大,分子變形性越大,分子間力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。思考題：鹵族元素為何從上到下顏色加深，熔、沸點(diǎn)增高？四、分子間作用力與氫鍵——分子間力分子間力對物質(zhì)性質(zhì)的影響一四、分子間作用力與氫鍵——分子間力α×10-40C·m2·V-1熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃溶解度(xi)H2O乙醇丙酮He0.225-272.2-268.90.1370.5990.684Ne0.436-248.67-245.90.1740.8571.15Ar1.813-189.2-185.70.4146.548.09Kr2.737-156.0-152.70.888－－Xe4.451-111.9-1071.94－－Rn6.029-71-61.84.14211.2254.9α(×10-40C·m2·V-1)1.655.897.33四、分子間作用力與氫鍵——分子間力α×10-40熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的形成如HFFFHHHHFFF163pm140°255pm分子間的氫鍵四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的形成如HF四、分子間作用力與氫鍵——?dú)滏I氫鍵的形成分子間的氫鍵HHH—NH—OH或HHH—N—HO—H通式：X—H

YX、Y=O、F、N四、分子間作用力與氫鍵——