§6-3分子的极性与极化 偭面所讲的共价键(包括杂化轨道形成的σ键)、配位键 等,都是分子内部的作用力 它们在化学反应中是重要的,因为化学反应的实质就 是旧键的断裂和新键的生成 但影响物质性质,特别是物理性质(尤其是影响工程科 学中材料的力学性能、强度、模量等),并不全是(或并 不主要是)分子内部的力,而更重要的是分子与分子之 间的作用力在起作用 1813年 van de waals首先发现这种力,称为vdW力 何以证明这种力的存在? 独立运动的气体分子可以被液化,液体又可以被固化 常温下Cl2、Br2、L2分别为g、l、s体,不同材料有不同 的强度等等 都表明分子间存在一种吸引相互作用
§6-3 分子的极性与极化 • 前面所讲的共价键(包括杂化轨道形成的键)、配位键 等，都是分子内部的作用力 • 它们在化学反应中是重要的，因为化学反应的实质就 是旧键的断裂和新键的生成 • 但影响物质性质，特别是物理性质(尤其是影响工程科 学中材料的力学性能、强度、模量等)，并不全是(或并 不主要是)分子内部的力，而更重要的是分子与分子之 间的作用力在起作用 • 1813年van de Waals首先发现这种力，称为vdW力 • 何以证明这种力的存在？ • 独立运动的气体分子可以被液化，液体又可以被固化， 常温下Cl2、Br2、I 2分别为g、l、s体，不同材料有不同 的强度等等 • 都表明分子间存在一种吸引相互作用
VdW力与哪些因素有关?首先是 (一)分子极性与偶极矩 1、分子极性 Ho, o CL, HCl HBr HI 双原子分子 CO2,CS2,SCl4,BF3,PH3,H20O,H2S多原子分子 极性分子:分子中±电荷重心不重合的分子 判断极性与非极性分子的根据是什么? 或分子极性与什么因素有关? (1)同核双原子分子(都是单质),一定无极性 (2)异核双原子分子(都是化合物),一定有极性 因为电负性一定不相等,键有极性 (3)多原子分子:键极性+空间构型 S42S无对称性高及有中心)的分子无 不对称或对称性低的分子有
VdW力与哪些因素有关？首先是： • (一) 分子极性与偶极矩 • 1、分子极性： • H2，O2，Cl2，HCl，HBr，HI 双原子分子 • CO2，CS2，SiCl4，BF3，PH3，H2O，H2S 多原子分子 • 极性分子：分子中电荷重心不重合的分子 • 判断极性与非极性分子的根据是什么？ • 或 分子极性与什么因素有关？ • (1) 同核双原子分子(都是单质)，一定无极性 • (2) 异核双原子分子(都是化合物)，一定有极性 因为电负性一定不相等，键有极性 • (3) 多原子分子：键极性 + 空间构型 S4 , S8无 对称性高(及有中心)的分子 无 不对称或对称性低的分子 有
如:CO2CCl4,SCl4,H2O,PH32CHCl2NH等 如何衡量分子极性的大小? 2、偶极矩 极性分子中,原子电负性大小不一,导致e云总向某 原子偏移,±重心不重合 HC分子 偶极矩A= q. Debye(1030Cm) (p175表64) 注意:重心重合与否,指从各个角度观察 如H2O ←③OK!另注:在定性判断相 对大小时,首先考虑电 ⑧No 负性差Ax(q)而不是(r) 的大小是决定分子间力大小的一种因素,此外还有
• 如：CO2 , CCl4 , SiCl4 , H2O, PH3 , CHCl3 , NH3等 如何衡量分子极性的大小？ • 2、偶极矩： • 极性分子中，原子电负性大小不一，导致e云总向某一 原子偏移，q重心不重合： • 注意：重心重合与否，指从各个角度观察 • 如 H2O： l HCl分子 +q -q H Cl 偶极矩 = q·l Debye (10-30 C·m) (p175 表6-4) 的大小是决定分子间力大小的一种因素，此外还有： - + OK! No! 另注: 在定性判断 相 对大小时, 首先考虑电 负性差Δx(q)而不是l(r)
(〓)分子的极化与极化率 1、分子的极化: 分子←原子←核+e云 在外电场E中,e云将发生相对形变,产生新的偶极矩 分子在外电场作用下,导致e云发生形变,使偶极矩增 加的过程,称为分子的极化 外电场诱导产生的偶极,称为诱导偶极——/导 相应地,分子原来本身的偶极,称为固有偶极—一個有 如何衡量e云被极化的程度? 即e云在外电场作用下变形的大小?
• (二) 分子的极化与极化率 • 1、分子的极化： • 分子 原子 核 + e云 • 在外电场E中，e云将发生相对形变，产生新的偶极矩： =0 + - - + 0 • 分子在外电场作用下，导致e云发生形变，使偶极矩增 加的过程，称为分子的极化 • 外电场诱导产生的偶极，称为诱导偶极——诱导 • 相应地，分子原来本身的偶极，称为固有偶极——固有 如何衡量e云被极化的程度? 即 e云在外电场作用下变形的大小?
2、分子的极化率 极化率:单位外电场产生诱导偶极的大小 极化率 诱导 E 自然,a又称为分子的变形性,a大分子的变形性大 a的大小与哪些因素有关? pl76表6-5表明 a与分子量M有关,M大,e多,e云松弛,则极化率a大 分子的偶极矩与极化率共同决定了分子间力的大小
• 2、分子的极化率 • 极化率: 单位外电场产生诱导偶极的大小: • 极化率: E 诱导 = • 自然， 又称为分子的变形性, 大分子的变形性大 • 的大小与哪些因素有关？ p176 表6-5表明： • 与分子量M有关，M大，e多，e云松弛，则极化率大 分子的偶极矩与极化率共同决定了分子间力的大小：