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分子間力的類型(色散力,誘導力,取向力)


實驗室k / 2018-07-16

    分子間力有三種類型:色散力,誘導力,取向力。

色散力
    當非極性分子相互靠近時,由于分子中的電子和原子核都在不斷運動,使得電子云與原子核之間發(fā)生瞬時的相對位移,產生瞬時偶極,分子發(fā)生變形。分子越大越容易變形。這樣的兩個非極性分子靠得很近時,瞬時偶極就處于異極相鄰的狀態(tài),在兩個分子之間產生吸引作用這種瞬時偶極與瞬時偶極之間的作用力,叫做色散力(圖4-29)。色散力與分子的變形性有關,分子的變形性越大,色散力越大。由于色散力是由分子的熱運動引引起的,所以色散力存在于所有分子中,并且為三種作用力中最主要的作用力。

誘導力
    極性分子與非極性分子相遇時,極性分子的固有偶極產生的電場作用力使非極性分子的電子云發(fā)生變形,產生誘導偶極,固有偶極與誘導偶極進一步相互作用,這種作用力叫做誘導力(圖4-30)。誘導力同樣存在于極性分子之間,使使固有偶極矩加大。

色散力

取向力
    極性分子相互靠近時,由于分子固有偶極之間同極相斥、異極相吸,使得分子在空間取向排列,這種固有偶極與固有偶極之間的作用力叫做取向力。取向力使極性分子更加靠近,在兩個相鄰分子的固有偶極的作用下,極性分子進一步變形極化,產生誘導偶極(圖4-31)。


    總之,在非極性分子之間存在著色散力;在非極性分子和極性分子之間存在色散力和誘導カ;在極性分子之間存在色散力、誘導力和取向力。根據(jù)表4-13,色散力存在于各種分子間,為主要的分子間作用力。

表4-13  分子間作用能的分配

分子 取向能/kJ·mol-1 誘導能/kJ·mol-1 色散能/kJ·mol-1 總作用能/kJ·mol-1
H2 0 0 0.17 0.17
Ar 0 0 8.49 8.49
Xe 0 0 17.41 17.41
CO 0.003 0.008 8.74 8.75
HCl 0.30 1.10 16.82 21.22
HBr 1.09 0.71 28.45 30.25
HI 0.59 0.31 60.54 61.44

    例4-10  試分析H2O分予與Ar分子間存在著哪幾種作用力。
    解:H2O分子與Ar分子間:肯定有色散力,此外極性H2O分子會誘導Ar電子云變形,故相互間還有誘導力
    分子間力的本質是一種電性引力,所以它既無方向性又無飽和性。作用力的大小與分子間距離的6次方成反比,它的作用距離大約在300~500pm,隨著分子間距離的增大而減小。分子間力的作用能一般為2~20kJ/mol,遠小于化學鍵的作用用能能(100~600kJ/mol)。
    分子間力對物質物理性質的影響是多方面的。液態(tài)物質,分子間力越大,汽化熱越大,沸點越高;固態(tài)物質,分子間力越大,熔化熱越大,熔點越高。一般說來,結構相似的同系列物質,相對分子質量越大,分子變形性越大,分子間力越強,熔點、沸點越高。所以不難解釋,稀有氣體、鹵素等物質的熔點、沸點隨著相對分子質量的增大而升高。


用戶評論(共1條評論)

  • **** ( 2020-06-08 12:14:47 )

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