分子間作用力的本質(zhì)是什么?分子間作用力的本質(zhì)是物質(zhì)之間的電磁相互作用。
在物質(zhì)中,分子是由帶有正電荷和負(fù)電荷的原子組成的。這些電荷在分子中形成電場(chǎng),導(dǎo)致分子之間發(fā)生相互作用。
分子間作用力包括范德華力、氫鍵、離子鍵等,它們都源于分子中的電荷分布和電子云的極化效應(yīng)。
范德華力是由于分子中電子云的瞬時(shí)偶極矩導(dǎo)致的瞬時(shí)吸引力,氫鍵是由于分子中氫原子和帶有電負(fù)性的原子之間的電荷相互作用導(dǎo)致的吸引力,離子鍵則是由于帶正電荷的離子和帶負(fù)電荷的離子之間的電荷相互作用而產(chǎn)生的強(qiáng)力。
總之,分子間作用力的本質(zhì)是物質(zhì)中帶有電荷的分子之間相互作用的結(jié)果,這種相互作用可以解釋物質(zhì)的很多性質(zhì)和現(xiàn)象,例如物質(zhì)的相態(tài)轉(zhuǎn)變、分子的凝聚、分子的反應(yīng)等。
分子間作用力
一.分子間偶極矩
二 分子間作用力——范德華力
1.取向力
極性分子之間靠永久偶極-永久偶極作用稱為取向力.僅存在于極性分子之間.

2. 誘導(dǎo)力
誘導(dǎo)偶極與永久偶極作用稱為誘導(dǎo)力.
極性分子作用為電場(chǎng), 使非極性分子產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極或使極性分子的偶極增大(也產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極), 這時(shí)誘導(dǎo)偶極與永久偶極之間形成誘導(dǎo)力, 因此誘導(dǎo)力存在于極性分子與非極性分子之間, 也存在于極性分子與極性分子之間.
3、色散力
瞬間偶極-瞬間偶極之間有色散力.
由于各種分子均有瞬間偶極, 故色散力存在于極性分子-極性分子、極性分子-非極性分子及非極性分子-非極性分子之間. 色散力不僅存在廣泛, 而且在分子間力中, 色散力經(jīng)常是重要的. 觀察下面數(shù)據(jù):
kJ/mol 取向力 誘導(dǎo)力 色散力
Ar 0 0 8.49
HCl 3.305 1.104 16.82
取向力、誘導(dǎo)力和色散力統(tǒng)稱范德華力, 它具有以下的共性:
1) 永遠(yuǎn)存在于分子之間;
2) 力的作用很小;
3) 無方向性和飽和性;
4) 是近程力,

5) 經(jīng)常是色散力為主.
He Ne Ar Kr Xe
從左到右原子半徑(分子半徑)依次增大, 變形性增大, 色散力增強(qiáng), 分子間結(jié)合力增大, 故 b.p. 依次增高. 可見, 范德華力的大小與物質(zhì)的 m.p.、b.p. 等物理性質(zhì)有密切聯(lián)系.
三 氫鍵
以 HF 為例, F 的電負(fù)性相當(dāng)大, 電子對(duì)偏向 F, 而 H 幾乎成了質(zhì)子, 這種 H 與其它分子中電負(fù)性相當(dāng)大、r 小的原子相互接近時(shí), 產(chǎn)生一種特殊的分子間力 —— 氫鍵. 表示為···· : F-H····F-H
兩個(gè)條件: 1.與電負(fù)性大且 r 小的原子(F, O, N)相連的 H ; 2. 在附近有電負(fù)性大, r 小的原子(F, O, N).
2. 氫鍵的特點(diǎn)
1°飽和性和方向性
由于 H 的體積小, 1 個(gè) H 只能形成一個(gè)氫鍵.由于 H 的兩側(cè)電負(fù)性極大的原子的負(fù)電排斥, 使兩個(gè)原子在 H 兩側(cè)呈直線排列. 除非其它外力有較大影響時(shí), 才可能改變方向.
2°氫鍵的強(qiáng)度
介于化學(xué)鍵和分子間作用力之間, 和電負(fù)性有關(guān).
F-H ···· F O — H ···· O N-H····N
E/kJ·mol-1 28.0 18.8 5.4

3. 氫鍵對(duì)于化合物性質(zhì)的影響
分子間存在氫鍵時(shí), 大大地影響了分子間的結(jié)合力, 故物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)將升高. CH3CH2-OH 存在分子間氫鍵,而分子量相同的 H3C-O-CH3 無氫鍵,故前者的 b.p. 高。
HF、HCl、HBr、HI , 從范德華力考慮, 半徑依次增大, 色散力增加, b.p. 高, 故 b. P. 為 HI > HBr > HCl, 但由于 HF 分子間有氫鍵,故 HF 的b.p. 在這里最高, 破壞了從左到右 b.p. 升高的規(guī)律. H2O, NH3 由于氫鍵的存在, 在同族氫化物中 b.p. 亦是最高.
H2O 和 HF 的分子間氫鍵很強(qiáng), 以致于分子發(fā)生締合, 以(H2O)2、 (H2O)3、(HF)2、(HF)3 形式存在, 而 (H2O)2 排列最緊密, 4℃時(shí), (H2O)2 比例最大, 故 4℃ 時(shí)水的密度最大. 可以形成分子內(nèi)氫鍵時(shí), 勢(shì)必削弱分子間氫鍵的形成. 故有分子內(nèi)氫鍵的化合物的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)不是很高.典型的例子是對(duì)硝基苯酚和鄰硝基苯酚:
