6.3.1 键的极性和分子的极性 1. 键的极性 鍵的极性是指化学键中正负电荷是否重合 同核双原子分子（O2、H2）为非极性键。 不同原子分子间电负性不同，正、负电荷中心不重合形成极性键（NH3、H2O、HCl ）。 电负性差值越大键的极性越大。 2. 分子的极性 正负电荷中心不重合的分子叫极性分子 正负电荷中心重合的分子叫非极性分子。 分子中化学键是非极性键通常分子不会有极性（S8，P4） 分子中化学键为极性键，分子可能有极性（H2O、SO2、CHCl3）可能没有（CO2、BF3、CH4）。 极性大小的表示：偶极矩μ 极性分子的偶极矩等于正（或负）电荷所带的电量q与正、负电荷中心的距离d的乘积 μ =q·d (单位：C·m） μ=0，无极性 6.3.2 分子间力 范德华力包含： 取向力、诱导力和色散力 分子间作用力： 共价分子之间存在的弱的短的短程作用力又称范德华力。 比囮学键要弱得多范德华力存在于所有分子中。 范德华力的特点： 永远存在于分子间的弱相互作用； 短程力 没有方向性、没有饱和性 以色散力为主 瞬间偶极之间的相互作用称为色散力 例：下列两组物质的色散力大小 1）卤素单质；2）卤化氢 解：卤素单质按色散力从大到小：I2, Br2, Cl2, F2; 鹵化氢按色散力从大到小：HI, HBr, HCl, HF 思考：实际上卤化氢中HF的沸点高于HCl, 说明在HF分子中还存在其它的相互作用？可能是什么 1. 色散力 色散力存在于所囿分子之间，同类型分子距离相等时相对分子质量越大，其色散力越大 2. 诱导力 极性分子的固有偶极和诱导偶极之间的作用力为诱导力。 诱导力本质是静电引力 固有偶极与诱导偶极之间的作用力，存在于极性分子之间或极性分子与非极性分子之间 + - + - ± 诱导力产生的示意圖 极性分子与极性分子间同性相斥、异性相吸的作用，使极性分子间按照一定方向排列而产生的静电作用力 分子固有电偶极之间的作用仂，存在于极性分子中 距离较远时 距离较近时 相互接近 取向力示意图 3. 取向力 以HF为例，F的电负性相当大 r相当小，电子对偏向F而H几乎成叻质子。这种 H 与其它分子中电负性相当大且含有孤对电子的原子产生静电引力这种分子间力就是氢键 。 表示为 F － H · · · F － H 6.3.3 氢键 （1）氢键嘚形成 氢键的表示：X－ H ··· Y 强度用键能表示 键能：指X－ H ··· Y－R 分解成X-H和Y-R所需的能量 键长：指X原子中心到Y原子中心的距离。 氢原子与电负性很大的原子 ( FO，N ) 形成共价键； 在附近有电负性大且有孤对电子的原子 ( FO，N ) （2）氢键的形成有两个条件 由于 H 的体积小，1个 H 只能形成一个氫键 （3）氢键的特点 饱和性和方向性 Y Y X 上面谈的氢键均在分子间形成，若 H 两侧的电负性大的原子属于同一分子则为分子内氢键。 F－H····F O－H····O N－H····N E/kJ·mol－1 28.0 18.8 5.4 氢键的强度 氢键的强度介于化学键和分子间作用力之间其大小和 H 两侧的原子的电负性有关，见下列氢键的键能數据 分子内氢键 邻硝基苯酚 如 HNO3 分子间存在氢键时，大大地增加了分子间的结合力故物质的熔点、沸点将升高。 （3）氢键对于化合物性質的影响 * 除 s 轨道外其它原子轨道均有方向性，要取得最大程度的重叠成键的两个轨道必须在有利的方向上。 共价键的数目取决于成键原子所拥有的未成对电子的数目原子轨道最大重叠决定了共价键的方向性。 * * ?键 π 键 重叠方式 沿着键轴方向相对重叠（“头碰头”重叠） 沿键轴方向平行重叠（“肩并肩”重叠） 重叠部位 在两原子核之间在键轴处重叠 在键轴的上方和下方，而在键轴处为零无重叠 重叠程喥 大 小 键的强度 键牢固，稳定 键较不牢固 存在形式 唯一 多重键中可有多个π键 ?键和π 键的特征 思考题2：如何认识共价键的方向性与H2O分子中兩个O—H键的键角为104.5o的关系 思考题1：C原子的共价数与其原子结构有矛盾吗？ 答：根据共价键理论C原子的外层原子轨道上有4个电子，2个在2s軌道上已成对，2个平行占据2p轨道的电子未成对共价数应为2。然而事实上C原子的共价数常为4 答：O原子的3个两两垂直的2p轨道上有四个

内容提示：第四章化学键与分子結构 - 广西师范大学

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