《分子间作用力分子晶体》素材(苏教版选修3)

第四单元分子间作用力分子晶体氢键形成对物质性质的影响氢键通常是物质在液态时形成的，但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质是很多的，如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物。氢键的存在，影响到物质的某些性质。1. 熔点、沸点分子间有氢键的物质熔化或气化时，除了要克服纯粹的分子间力外，还必须提高温度，额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。分子内生成氢键，熔、沸点常降低。例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点45C比有分子间氢键的间位熔点96C丨和对位熔点114C都低。2. 溶解度在极性溶剂中，如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键，那么溶质的溶解度增大。HF和NH3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。3. 粘度分子间有氢键的液体，一般粘度较大。例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物，由于分子间可形成众多的氢键，这些物质通常为粘稠状液体。4. 密度5. 氢键形成对物质性质的影响分子间氢键使物质的熔点（m.p）、沸点（b.p）、溶解度（S）增加，分子内氢键对物质的影响那么反之。以HF为例，F的电负性相当大，电子对偏向F，而H几乎成了质子，这种H与其它分子中电负性相当大、r小的原子相互接近时，产生一种特殊的分子间力氢键.表示为：FHH两个条件：（1）与电负性大且r小的原子（F,O,N）相连的H;2在附近有电负性大，r小的原子（F，O，N）。氢键的特点饱和性和方向性由于H的体积小,1个H只能形成一个氢键,由于H的两侧电负性极大的原子的负电排斥,使两个原子在H两侧呈直线排列。除非其它外力有较大影响时,才可能改变方向。1. 氢键的强度介于化学键和分子间作用力之间,和电负性有关。-FH-FOH-ONH-NE/kJmol-128.018.85.4氢键对于化合物性质的影响分子间存在氢键时，大大地影响了分子间的结合力，故物质的熔点、沸点将升高。CH3CH2-OH存在分子间氢键，而分子量相同的H3C-O-CH3无氢键，故前者的b.p.高。HF、HCl、HBr、HI，从范德华力考虑，半径依次增大，色散力增加，b.p.高，故b.P.为HIHBrHCl，但由于HF分子间有氢键，故HF的b.p.在这里最高，破坏了从左到右b.p.升高的规律。H2O，NH3由于氢键的存在，在同族氢化物中b.p.亦是最高。H2O和HF的分子间氢键很强，以致于分子发生缔合，以(H2O)2、(H2O)3、(HF)2、(HF)3形式存在，而(H2O)2排列最紧密，4C时，(H2O)2比例最大，故4C时水的密度最大.可以形成分子内氢键时，势必削弱分子间氢键的形成.。故有分子内氢键的化合物的沸点、熔点不是很高。