結構工程師基礎知識輔導:氫鍵

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1)氫鍵:氫原子除能和電負性較大,半徑較小的X原子(如:F、O、N)形成強的極性共價鍵外,還能吸引另一個電負性較大,半徑較小的Y原子(如:F、O、N)中的孤電子云對形成氫鍵。
    X—H……Y, X、Y—電負性較大的原子如(F、O、N)
    2)氫鍵和分子間力的強度、數(shù)量級相同,也具有方向性和飽和性。
    3)分子中有F-H鍵、O-H鍵或N-H鍵的分子能形成氫鍵。如:
    HF、H2O、NH3、無機含氧酸(HNO3、H2SO4、H3BO3等)、有機羧酸(-COOH)、醇(-OH)、胺(NH2)、蛋白質等分子之間都存在氫鍵。而乙醛(CH3 CHO)和丙酮(CH3-CO-CH3)等醛、酮及醚等分子之間則不能形成氫鍵,但與水分子之間可形成氫鍵。
    (3)分子間力對物質性質的影響
    1)物質的熔點和沸點:同類型的單質和化合物,其熔點和沸點一般隨摩爾質量的增加而增大。因為分子間的色散力隨摩而質量的增加而增大。因氫鍵的形成能加強分子間的作用力,因此含有氫鍵的物質比不含氫鍵的物質熔點和沸點要高。例如,
    HF、HCl、HBr、HI
    沸點(。C):20、-85、-57、-36
    因HF分子間存在氫鍵,其熔點和沸點比同類型的氫化物要高,出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。同理H2O、NH3在同族氫化物中,沸點也出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。
    2)物質的溶解性:(極性)“相似者相溶”即極性溶質易溶于極性溶劑;非極性(或弱極性)溶質易溶于非極性(或弱極性)溶劑。溶質和溶劑的極性越相近,越易互溶。例如,碘易溶于苯或四氯化碳,而難溶于水。