氢键对熔沸点的影响 详解分子间作用力和氢键知识点

栏目:历史 2021-09-25 11:09:08
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7.氢键的性质:

h原子只能与相邻分子的电子吸引能力强的原子形成氢键

在x-h … y中,三个原子在同一条线上,此时键最强

氢键的能量小于40 KJ/mol,远小于共价键,略大于范德华力。它是分子之间的一种特殊力,而不是化学键。

当氢原子与吸引电子能力强、原子半径小、孤对的原子结合时,由于键的极性较强,共享电子对强烈偏离氢原子,偏向另一个原子,使氢原子在另一个分子中几乎被电负性大的原子暴露和吸引,形成氢键。例如,H2O、NH3和HF都含有氢键。由于氢键的存在,H2O、NH3、HF等物质的分子间作用力较大,因此熔点较高。

化学键、分子间力和氢键;

第三,键的极性和分子的极性

这个问题只适用于由普通电子对形成的只含共价键的分子。

1.钥匙的极性

非极性共价键:在简单分子中,共价键由同种原子形成,两个原子吸引电子的能力相同。普通电子对不偏向任何一方,但出现在键中心的几率最大,键合原子不导电,所以同一元素的原子形成的共价键称为非极性共价键。简称非极性键。示例:h-h cl-cl

极性共价键:化合物分子中有许多共价键。由于结合原子吸引电子的能力不同,共享电子对偏向吸引电子能力强的那一个,所以吸引电子能力强的原子带部分负电荷,吸引电子能力弱的原子带部分正电荷。这样,不同元素的原子之间形成的共价键称为极性共价键,简称极键。例:在h-cl分子中,Cl电负性大,Cl原子比h原子吸引电子的能力强,成键电子云趋向于Cl,Cl原子带部分负电荷,h原子带部分正电荷。

3.分子极性:

如果一个分子中所有的键都是非极性的,共享电子对不偏向任何原子,则整个分子的电荷分布是均匀的,对称的分子称为非极性分子。非极性键结合的双原子分子都是非极性分子。例如H2、O2、Cl2、N2等。

极性分子:通过极性键结合的双原子分子。例如,氯化氢分子共享偏向氯原子的电子对,氯原子的一端部分带负电,氢原子的一端部分带正电。整个分子分布不均匀,不对称。这种分子被称为极性分子。a .通过极性键结合的双原子分子是极性分子。例:HF、HBr、HI都是极性分子。b .由极性键组成的多原子分子的极性不仅取决于键的极性,还取决于成键分子的空构型。

如果空之间的构型是中心对称的,导致键的极性相互抵消,则是非极性分子,例如CO2和CS2为线性中心对称,BF3和BCl3为平面正三角形中心对称,CH4、SiH4和CCl4为正四面体中心对称等。

如果空之间的构型不是中心对称的,使键的极性不能相互抵消,那就是极性分子,例如H2O、H2S和SO2是V形中心对称分子,NH3和PH3是三角金字塔形中心对称分子等。

常见典型多原子分子的空构型和分子极性见下表:

一些解释

1.共价键可以存在于简单分子、共价化合物分子和离子化合物中。

2.共价化合物中只有共价键,离子化合物中只有离子键。比如H2O是共价键形成的,NaOH是共价键和离子键形成的。

3.简单分子中的化学键都是非极性键。化合物分子中可能存在非极性键,离子化合物中可能存在极性键和非极性键。例如N2O-o-o-h、Na2O2

4.非金属元素的原子之间可以形成离子化合物。例如NH4Cl、NH4NO3、NH4HCO3等。

四、分子极性的判断方法

对于由多种元素组成的分子,我们可以把它转化为由两种元素组成的化合物。由两种元素形成的多原子分子的极性通常通过以下方法来判断:

1.从分子结构来看

非极性分子结构对称,极性分子结构不对称。

2.从正负电荷的重心是否重合来判断

正负电荷的重心重合,是非极性分子。正负电荷的重心不重合,是极性分子。

例如,三氧化硫具有平面正三角形结构,硫原子位于正三角形的中心,三个氧原子位于正三角形的三个顶点。结构对称,正负电荷重心重合,所以三氧化硫是一种非极性分子。

3.从中心原子形成的共价键数是否等于最外层电子数来判断

如果中心原子的最外层电子全部形成共价键,即最外层有几个电子,就会形成几个共价键,所以是非极性分子。如果中心原子的最外层电子不都形成共价键,即最外层存在孤对,孤对必然排斥共享电子对,从而使分子结构不对称,这个分子就是极性分子。例如,PCl5形成三角形双锥形结构,p原子位于三角形双锥形结构的中心,五个Cl原子位于三角形双锥形结构的五个顶点。它的结构是对称的,正负电荷的重心重合,所以PCl5是一种非极性分子。例如,PCl3具有三角锥结构,其中p原子位于三角锥的一个顶点,三个Cl原子位于三角锥的其他三个顶点。结构不对称,正负电荷重心不重合,所以PCl3是极性分子。

4.考虑中心原子的化合价

如果中心原子显示正价,正价的值等于最外层电子数,则为非极性分子;否则就是极性分子。如果中心原子表现为负价,且负价的值等于最外层电子数,则为非极性分子;否则就是极性分子。比如H为+1,C为价,C的最外层有4个电子,负价等于最外层电子数,那么就是非极性分子。比如在NH3中,H为+1价,N为化合价,N的最外层有5个电子,负价值与最外层电子数不同,所以是极性分子。

5.考虑到分子在某种溶剂中的溶解度

根据相似相容原理,由极性分子组成的溶质易溶于由极性分子组成的溶剂,而由非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。分子是否具有极性可以通过溶剂是否具有极性来判断。例如,苯可溶于四氯化碳,但不溶于水。我们知道,当水是极性分子时,苯是非极性分子,四氯化碳是非极性分子。

动词 化学键和物质中包含的作用力之间的关系

1.单质

非金属单质

形成双原子分子或多原子分子

如H2、O2、O3等。,分子是通过在原子间形成共同的电子对而形成的。因为同一元素的原子核对外层电子的吸引力相同,所以共同的电子对位于两个原子的中心,形成非极性键。分子之间只有很弱的力,即范德华力。

构成单原子分子

稀有气体,如氦、氖、氩、氪等。,因为它们的最外层已经达到了相对稳定的结构,原子之间不再形成化学键,而只存在微弱的范德华力。

不能形成分子

例如,在金刚石中,每个碳原子通过电子云与周围的四个碳原子重叠,形成四个非极性共价键,在空之间形成网状结构。

比如石墨,每个碳只取出最外层的三个电子,与周围的三个碳原子形成三个非极性共价键,形成平面网状结构。另一个最外层的电子变成自由电子,使其导电,类似于金属晶体中的金属键。层间只有微弱的范德华力。

金属单质

金属通常以金属离子和自由电子的形式存在,有些以原子的形式存在。金属离子和自由电子通过金属键结合。

2.化合物

共价化合物

分子类型,如盐酸、H2O等。原子之间有极性共价键,分子之间有范德华力。比如在H2O2中,H和O核之间存在极性共价键,两个O原子之间存在非极性键,H2O2分子之间存在范德华力。

原子类型,如二氧化硅和碳化硅,构成原子晶体,原子之间只存在极性共价键。

离子化合物

它由阴离子和阳离子组成,阴离子和阳离子之间有离子键。如果阳离子是NH4+,内部有共价键和配位键。如果阴离子是络合离子,共价键仍然存在。如果OH-,o和h原子之间有极性共价键;比如O22-,O and O原子之间有非极性共价键。

不及物动词相似相容原理

1.影响物质溶解度的因素:

影响固溶度的主要因素是溶质、溶剂和温度。

不同的物质在同一溶剂中有不同的溶解度。例如,物质根据在水中的溶解度分为可溶性物质、可溶性物质、不溶性物质和微溶性物质。溶解度和溶解度之间的关系:

同一物质在不同溶剂中的溶解度不同,例如溴和碘微溶于水,易溶于有机溶剂。

同一物质在同一溶剂中的溶解度与温度有关。一般来说,温度越高,物质在水中的溶解度越大。少数物质的溶解度不受温度的影响,如NaCl,少数物质的溶解度随着温度的升高而降低,如Ca2。

影响气体溶解度的主要因素是温度和压力。气体的溶解度随着温度的升高而降低,随着压力的升高而升高。

2.相似的相容定律:

相似相容定律内容:物质溶于溶剂时,极性分子易溶于极性溶剂,而非极性分子易溶于非极性溶剂。

相似混溶定律的适用范围:“相似混溶”中的“相似”是指分子的极性相似。

如果存在氢键,溶剂和溶质之间的氢键力越大,溶解度越好。相反,没有氢键相互作用的溶质在有氢键的水中溶解度相对较小。

“相似相容性”也适用于分子结构的相似性。例如,低级羧酸如甲酸和乙酸可以以任何比例与水互溶,而高级脂肪酸如硬脂酸、棕榈酸和油酸不溶于水。

如果溶质与水发生化学反应,它的溶解度就会增加。

以下说法是正确的

A.氢键是介于离子键和共价键之间的一种化学键

B.所有物质都有化学键

C.含有极性键的分子必须是极性分子

D.含有离子键的化合物必须是离子化合物

:这个问题考察的是晶体形态和键形态的关系。

A项:氢键不是化学键,而是有三种化学键:离子键、共价键、金属键,那么A就错了;B项:惰性单质是单原子分子,只存在分子间力,分子内没有化学键,那么B是错的;c项:CH4是带有极性键的非极性分子,所以这种说法是错误的;d项:含有离子键的化合物必须是离子化合物,那么d是正确的。

D

:共价键、离子键和分子间力是构成物质的粒子之间不同的作用方式。在下列物质中,只有一种上述作用是

A.干冰b .氯化钠c .氢氧化钠d .碘

:干冰和碘都是由分子组成的物质。分子之间有分子间力和共价键。氯化钠是离子化合物,晶体中只存在离子键。氢氧化钠是一种离子化合物,其“OH-”中不仅有离子键,还有共价键。

:乙

,下面的说法是正确的

一、原子间带有极性键的分子一定是极性分子

只有金属阳离子和非金属阴离子才能形成离子键

c、非极性分子必须含有非极性共价键

d,极性分子中一定有极性键

本题目为概念判断题,主要考察键的极性与分子极性的联系和区别。解题时要掌握判断非极性分子和极性分子的方法。选项a只适用于双原子分子。如果是多原子分子,即使原子之间通过极性键结合,如果分子之间的构型空是完全对称的,那么这个分子仍然是非极性分子,比如CO2和CH4,所以选项a是错误的。虽然金属阳离子和非金属阴离子之间可以形成离子键,但是由非金属元素组成的带正电荷和带负电荷的原子之间也可以形成离子键。比如NH4+和NO3-可以通过离子键形成离子化合物NH4NO3,选项B也是错误的。对于C选项,如果是由同一元素的几个原子组成的物质,分子必然含有非极性键,但如果是不同元素的多原子分子,分子的极性与键的极性无关,只与空之间的构型有关,所以C选项是错误的;无论双原子分子还是多原子分子,只要分子有极性,就一定有极性键,D选项是正确的。

D

以下陈述不正确

A.在卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性越强

B.被极性键束缚的分子一定是极性分子

C.判断A2B型分子还是AB2型分子是极性分子的依据是具有极性键、不对称分子构型、键角小于180°的非线性结构。

在非极性分子中,所有的原子都应该通过非极性键结合

对比HF、HCl、HBr和HI分子中H-X极性键的强度,卤素中非金属越强,键的极性越强是正确的。由极性键结合的双原子分子一定是极性分子,但由极性键结合的多原子分子也可能是非极性分子。比如在CO2分子中,两个C=O键对称排列,两个键的极性相互抵消,所以CO2是非极性分子。A2B式的,如H2O、H2S等。,以及AB2型,如CO2、CS2等。,可以根据极性键和不对称电荷分布的必要性来判断它是否是极性分子。CO2和CS2是线性的,键角为180°,电荷分布对称为非极性分子。多原子分子具有对称的电荷分布,这样的非极性分子可以含有极性键。

乙、丁.

如果电荷分布与整个分子不对称,那么分子就是极性的。因此,分子的极性与键的极性以及分子中各个键空的排列有关。比如B中的NH3,其中N-H为极性键,其分子构型为三棱锥,各键不对称排列。H2O的H-O键也是极性键,它的分子构型是有角的、不对称排列的,所以它们是由极性键组成的极性分子。

:乙

以下说法不正确

A.在水中,每个氧原子周围有四个氢原子,它们相互形成氢键。

B.甲硫醇熔点比甲醇低的原因是甲醇分子间容易形成氢键

C.氨的易液化与氨分子间氢键的存在有关

D.正四面体分子结构中的键角均为10928/

正确理解氢键是解决问题的关键。非金属的氟、氧、氮原子和氢原子容易形成氢键。氢键的存在对NH3、H2O、HF以及含羧基和羟基的有机化合物的物理性质有影响,主要表现在沸点较高。在水分子中,每个氧原子周围有四个氢原子,其中两个氢原子以O-H键的形式存在,另外两个以氢键的形式存在。一般由CH4和四氯化碳形成的正四面体结构的键角为10928/,但在白磷分子的正四面体结构中,四个磷原子按照四面体的四个顶点排列,键角为60°。

:AD

以下关于氢键的陈述是正确的

A.每个水分子包含两个氢键

B.所有水蒸气、水和冰都含有氢键

C.分子之间可以形成氢键,提高物质的熔点

D.氟化氢非常稳定,因为它的分子之间可以形成氢键

每个水分子中两个氢原子形成两个氢键,一个氧原子形成两个氢键,所以每个水分子周围有四个水分子,A错了。氢键只存在于固体和液体物质中,而不存在于水蒸气中,所以B是错误的。分子之间可以形成氢键。一般物质的熔点和溶解度增加,C是正确的。HF之所以具有很强的稳定性,是因为H-F键具有很强的极性,HF分子之间的氢键与稳定性无关,但会影响HF分子在水中的熔点和溶解度。d错误。

C:

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