§ 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,I2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：
? 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,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
+q -qHCl分子
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)
? (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,
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：