普通化学 第七章 化学键和分子结构.pptVIP

分子 杂化形式 分子构型 分子极性 示例 AB2 sp等性 线形 非极性 CO2, BeCl2 AB3 sp2等性 平面三角 非极性 BF3, SO3 sp3不等性 AB2 角型 极性 H2O, SF2 AB3 三角锥 极性 NH3 AB4 sp3等性 正四面体 非极性 CH4, NH4+ 杂化轨道与分子极性 7.6.2 分子间力 分子间作用力又称范德华力， 比化学键要弱得多， 存在于所有分子中。 包含－取向力、诱导力、色散力。 1. 取向力 距离较远时 距离较近时 相互接近 分子固有偶极之间的作用力，存在于极性分子中。 极性分子固有的偶极叫永久偶极或固有偶极 2. 诱导力  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。 + - + - ± 非极性分子在极性分子诱导下产生的偶极叫诱导偶极 3. 色散力 色散力存在于所有分子之间，同类型分子距离相等 时，相对分子质量越大，其色散力越大。 由不断运动的电子和不停振动的原子核在某一瞬间的相对位移造成分子正、负电荷重心分离引起的偶极叫瞬间偶极。 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。 比较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; 卤化氢按色散力从大到小：HI, HBr, HCl, HF 分子间作用力对物质的性质的影响 化学性质相似的同类型物质，分子间力主要 决定于色散力，随摩尔质量增大，分子变形 性增加，熔沸点升高； He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn沸点依次升高； CH4, C2H6, C3H8 沸点依次升高。 2. 摩尔质量相近，极性不同物质，极性分子往 往具有较高的熔沸点； CO与N2, 具有相同的分子量，互称等电子体，很 多化学性质和成键能力很类似，沸点却不同，这 是由分子间作用力决定的。 3. 具有离域π键的分子，熔沸点往往较高； 4. 溶质与溶剂之间有相似的结构、极性等， 有利于溶质的溶解，即相似相溶原理。 乙醇以任意比溶于水, I2, Br2在CCl4中 溶解度较大。 5.一般，极性小的物质，分子间力较小，硬度 较小。 按沸点由低到高的顺序排列下列化合物 HF, HCl, HBr, HI HF HCl HBr HI HF HCl HBr HI 色散力 取向力 沸点：HCl HBr HI HF 6.6.3 氢键 形成条件： 有一个和电负性高，半径小的原子共价结合的H原子； 靠近H原子的另一个原子必须电负性很高，且具有孤对 电子。 F, O, N 氢键的形成 X H···Y 2. 特点： 具有方向性和饱和性 Y Y X 可以存在于分子内部，也可以存在于分子之 间；比化学键弱得多，比范德华力稍强的作 用力，键能为10-40kJ/mol。 H2O, HNO3, ROH, ArOH, RCOOH, NH3, RNH2,等都可以形成氢键，生物体内氨基酸，蛋白质，碳水化合物等也可以生成氢键。 3. 氢键对物质的性质的影响 分子间氢键的形成使物质的熔沸点显著升高； 分子内氢键的形成使物质的熔沸点低于同类的化合物； 冰的密度小于水，是由于分子间氢键作用的结果。 a．氢键； b．盐键； c．疏水键；d．二硫健 维持蛋白质分子构象的各种作用力 氢键在生物体内起着至关重要的作用 螺旋间靠氢键维系，氢键是由同一 条主链上一个氨基酸残基中的C=O 氧与后面第四个氨基酸残基中的 N-H氢形成，方向与螺旋轴大致平 行，由于每个肽键中的C=O和N-H 都参与形成链内氢键、故保持了 α-螺旋的最大稳定性。 α-螺旋结构 β-折叠结构 一般有两条以上的肽链或一条肽链内的若干肽段共同参与形成，它们平行排 列，并在两条肽链或一条肽链内的两个肽段之间以氢键维系而成。 A T G C A T C G DNA的双链结构靠碱基对之间的氢键作用。 7.7 晶体结构 黄铁矿 紫水晶 干冰 石英 硫 晶体的一般特点: 有一定的几何外形（具有固定的晶面夹角）； 具有各向异性； 具有固定的熔点； 具有晶格结构（晶胞）。 各种结构的晶体物理性质的比较： 晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体 代表物质 N