分子晶体

分子间作用力一、分子间作用力1.定义:使分子聚集在一起的作用力2.实质：静电作用3.分类:①范德华力②氢键(不是化学键)(1)范德华力比共价键小(2)没有饱和性和方向性(尽可能吸引其他分子)(3)普遍存在于气、固、液分子中分子HClHBrHI范德华力(kJ/mol)21.1423.1126.00共价键键能(kJ/mol)4323662984.范德华力特点：5.范德华力与相对分子质量的关系对于组成和结构相似的分子，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增大（无氢键）单质相对分子质量熔点/℃沸点/℃F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.46.范德华力的分类：a.取向力当极性分子和极性分子相互接近时，它们的固有偶极的同极相斥而异极相吸，就使得极性分子按一定方向排列，因而产生了分子间的作用力，这种力叫取向力。分子极性越强，取向力越大。这种力只存在于极性分子与极性分子之间。b.诱导力当极性分子和非极性分子相接近时，非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下，发生极化，而产生诱导偶极，然后诱导偶极与极性分子固有偶极相互吸引，称为诱导力。极性分子与极性分子之间也互相诱导，因而也有这种力。6.范德华力的分类：c.色散力非极性分子中，组成分子的正、负微粒总是在不断地运动着，某一瞬间，可能有分子出现正、负电荷重心不重合，而成为偶极子，这种偶极叫瞬时偶极。这种靠瞬时偶极产生的作用力叫色散力。6.范德华力的分类：范德华力与分子的极性的关系分子相对分子质量分子的极性熔点/℃沸点/℃CO28极性-205.05-191.49N228非极性-210.00-195.81组成相似，相对分子质量相近时，分子极性越大，范德华力越大，熔沸点越高7.范德华力的影响因素：分子大小、空间构型、电荷分布等。思考：①273K、101kPa，氧气在水中溶解量比氮气大②沸点：正戊烷异戊烷新戊烷③芳香烃及其衍生物同分异构体沸点：邻位间位对位8.范德华力对分子构成的物质性质的影响⑴结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，则范德华力越大，物质的熔沸点越高相对分子质量相近，分子极性越大，物质的熔沸点越高。⑵若溶质分子能与溶剂分子形成较强的范德华力，则溶质在该溶剂中的溶解度较大1.将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的。将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子的。分子间作用力共价键练习2.请预测的熔沸点高低（1）HF、HCl、HBr、HI（2）H2O、H2S、H2Se、H2Te12H2OH2SH2SeH2TeHFHClHBrHINH3PH3AsH3SbH3CH4SiH4GeH4SnH4一些氢化物的沸点二、氢键：氢键＋－X—H…Y电负性大的原子（F、O、N等）（1）氢键形成条件电负性大，原子半径较小且有孤对电子的非金属原子，如F、O、N等。（2）氢键表示方法：X—H···Y氢键分子间氢键时：Y···H-X三原子在一条直线上（3）氢键大小氢键：比范德华力稍强，比化学键弱的分子间作用力（4）氢键存在HF、NH3、H2O、-OH、-COOH、-CHO与-OH（5）氢键类别①分子间氢键a.H2O分子间氢键2个，HF分子间氢键1个b.分子间氢键的形成使物质沸点升高②分子内氢键分子内氢键a.O···H-O，三原子不在一条直线上b.分子内氢键的形成使物质的沸点降低间硝基苯酚与对硝基苯酚能否形成分子内氢键思考：(7)氢键强弱与电负性大小关系元素的电负性越大，半径越小，形成的氢键越强。例如：F-H···F﹥O-H···O﹥N-H···N（6）氢键特点具有方向性和饱和性。饱和性：一个H只能与一个Y结合方向性：Y原子负电荷分布最多部分接近HX—H···Y（8）氢键对物质性质的影响①对熔点和沸点的影响分子间氢键使熔沸点升高分子内氢键使熔沸点降低②对溶解度的影响溶质分子与溶剂分子之间形成氢键使溶解度增大。③存在氢键的物质同时也存在分子间作用力思考1.请解释物质的下列性质：（1）NH3极易溶于水。（2）氟化氢的熔点比氯化氢的高。2.邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸是同分异构体，预测对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛熔点的高低，并解释。3.为什么冰的密度比液态水小?①在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在；②在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成（H2O）n；③冰中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成疏松的晶体，有许多空隙，密度减小，因此冰能浮在水面上。水分子间形成的氢键—一般三、分子晶体分子间以分子间作用力相结合的晶体叫分子晶体。构成微粒：分子化学式几乎都是分子式1.定义：2.结构特点：3.物理特性原因：分子间作用力较弱（１）较低的熔点和沸点，易升华（３）一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。有些在水溶液中可以导电（２）较小的硬度4.熔、沸点高低比较规律（1）组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高。（2）分子间有氢键的物质（HF、H2O、NH3等）熔、沸点升高；（3）常温下的状态与熔沸点固态＞液态＞气态(4)分子晶体熔化时一般只破坏分子间作用力,不破坏化学键，也有例外，如S85.典型的分子晶体：（1）所有非金属氢化物：H2O，H2S，NH3（2）部分非金属单质:X2，O2，H2，S8，P4，C60（3）部分非金属氧化物:CO2，P4O6，P4O10（4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4（5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸（6）稀有气体分子的密堆积氧（O2）的晶体结构碳60的晶胞水分子周围有４个水分子冰的结构氢键具有方向性4.分子晶体结构特征（1）密堆积有分子间氢键——氢键具有方向性，使晶体中的空间利率不高，留有相当大的空隙。这种晶体不具有分子密堆积特征。如：HF、NH3、冰。（2）非密堆积只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2。CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示。分析导致干冰和二氧化硅晶体性质差异的原因。（3）CO2分子之间的作用力。5.干冰的晶体结构（1）晶胞为面心立方体8个顶点和6个面心上各有一个CO2分子8×1/8+6×1/2=4（2）每个晶胞含二氧化碳分子的个数为。（4）CO2分子排列有几种不同方向？。4（4）与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有。5.冰的晶体结构冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似（每个球表示一个水分子）（2）与每个水分子等距离且最近的水分子有个。（1）每个冰晶胞平均占有____个水分子，冰的熔点远低于金刚石熔点的原因是：____________________。（3）假如冰晶胞边长为acm，则冰的密度是_________g·cm-34+8×1/8+6×1/2=8144/(a3.NA)4（4）实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol，而冰的熔化热为5.0kJ/mol，这说明冰熔化成水，氢键_____________（填全部或部分）被破坏。几种类型晶体的结构和性质比较阴、阳离子原子分子金属键离子键共价键范/氢较高很高差异大较低较大很大较小良导体不导电CuAlNaCl、CsCl金刚石SiO2干冰、冰熔化或溶于水导电差异大四、晶体熔沸点高低的判断1.不同晶体类型的物质：原子晶体离子晶体分子晶体（一般）2.同种晶体类型的物质：微粒间作用力越大，熔沸点越高金属晶体跨度大W---Hg（1）离子晶体离子所带电荷越多、离子半径越小，晶格能越大，离子键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大（2）金属晶体原子半径越小、单位体积内自由电子数目越多，金属键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大。（4）分子晶体组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；相对分子质量相近的分子晶体，分子极性越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；（3）原子晶体原子半径越小、键长越短、键能越大，共价键越强，晶体熔沸点越高、硬度越大