接下来,我将为大家解答有关色散力大小与什么有关的问题,希望我的回答对大家有所帮助。现在,我们就开始探讨一下色散力大小与什么有关的话题吧。
分子晶体熔沸点比较是什么?
分子晶体熔沸点比较是作用力大小比较。分子晶体熔沸点高低的本质是分子间的作用力大小,成正比,所以就可以比较力的大小了,一般来说,力的大小与分子的式量成正比,分子量越大,力越强,熔沸点越高。
分子晶体熔化破坏分子间作用力范德华力,其中色散力与分子量有关,分子量越大,色散力越大,分子晶体中分子间作用力越大,物质熔沸点越高,反之越低,组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,分子间作用力越大。
分子晶体的介绍:分子间通过分子间作用力,分子间作用力又名范德华力,而氢键不是化学键,是一种特殊的分子间作用力,属于分子间作用力,构成的晶体。
分子间的作用力很弱,分子晶体具有较低的熔点、沸点,硬度小、易挥发,许多物质在常温下呈气态或液态。例如O2、CO2是气体,乙醇、冰醋酸是液体。同类型分子的晶体,其熔、沸点随分子量的增加而升高。
例如卤素单质的熔、沸点按F2、Cl2、Br2、I2顺序递增;非金属元素的氢化物,按周期系同主族由上而下熔沸点升高;有机物的同系物随碳原子数的增加,熔沸点升高。但HF、H2O、NH3、CH3CH2OH等分子间,除存在范德华力外,还有氢键的作用力,它们的熔沸点较高。
高中化学问题
一般说来,物质的熔沸点与物质的化学键、分子间作用力和氢键有关。在CO2、CS2、SO2三种物质中,因为都是由单个分子组成的物质,且不存在氢键影响,所以它们三个的熔沸点只跟分子间作用力相关。分子间作用力又叫范德华力,包括取向力、诱导力和色散力。
你问这个问题,估计你是中学生,我不讲太深,上述三种力到底是什么意思我也不说了,我就说说如何应用,帮助你判断的吧。
1、取向力,极性分子和极性分子之间的作用力
2、诱导力,极性分子和非极性分子之间、极性分子和极性分子之间的作用力
3、色散力,所有分子之间的普遍作用力
由此可知,CO2、CS2、SO2中,CO2、CS2中只有色散力,SO2中则有三种力。但是这并不能以为作为判断。因为除极少数强极性分子(如HF,H2O)外,大多数分子间的取向力和诱导力都不大,大都以色散力为主。所以对于CO2、CS2、SO2来说,从判断角度出发,只考虑色散力就行了。
色散力大小主要与相互作用分子的变形性有关,一般来讲,分子的体积越大,其变形性越大,分子间的色散力随之增强。可以粗略认为,分子的分子量越大,其体积越大,色散力越大。
最终理论结论:熔沸点CS2>SO2>CO2
但实际沸点:SO2<CS2,符合理论,熔点:SO2>CS2,是不符合理论的,可能与SO2存在孤对电子,在固态时形成缔合分子有关。一般说来,对比物质熔沸点,大都是在同一领域类的物质作比较,比如极性分子与极性分子,非极性分子与非极性分子,这样考虑因素较单一,容易判断.像SO2这种极性分子和CS2、CO2非极性分子的比较,需要考虑的因素很多,有的很复杂,不在中学要求范围内。
还有需要说明的是,现在很多人在网上胡说,熔沸点的比较就只考虑化学健的有很多人。这是错误的。考虑化学键强弱,是原子晶体(共价晶体)、离子晶体和金属晶体熔沸点的比较,因为他们不是由单个分子组成的。而对于分子晶体的熔沸点来说,只考虑分子间作用力和氢键,与化学键半毛钱的关系都没有。
范德华力的实质是万有引力吗
范德华力的实质不是万有引力,是电磁力。
范德华力(又称分子作用力)产生于分子或原子之间的静电相互作用。
范德华力也叫分子间力。分子型物质能由气态转变为液态,由液态转变为固态,这说明分子间存在着相互作用力,这种作用力称为分子间力或范德华力。分子间力有三种来源,即色散力、诱导力和取向力。色散力是分子的瞬时偶极间的作用力,它的大小与分子的变形性等因素有关。一般分子量愈大,分子内所含的电子数愈多,分子的变形性愈大,色散力亦愈大。诱导力是分子的固有偶极与诱导偶极间的作用力,它的大小与分子的极性和变形性等有关。取向力是分子的固有偶极间的作用力,它的大小与分子的极性和温度有关。极性分子的偶极矩愈大,取向力愈大;温度愈高,取向力愈小.
在极性分子间有色散力,诱导力和取向力;在极性分子与非极性分子间有色散力和诱导力;在非极性分子间只有色散力。实验证明,对大多数分子来说,色散力是主要的;只有偶极矩很大的分子(如水),取向力才是主要的;而诱导力通常是很小的
色散力越强 分子就越稳定吗
色散力增加,分子变形性增加,分子间力增加
非极性分子相互靠拢时,它们的瞬时偶极矩之间会产生很弱的吸引力,这种吸引力称为色散力。色散力存在于一切分子之间。
任何一个分子,都存在着瞬间偶极,这种瞬间偶极也会诱导邻近分子产生瞬间偶极,于是两个分子可以靠瞬间偶极相互吸引在一起。这种瞬间偶极产生的作用力称为色散力(dispersion force)。色散力是伦敦(London)于1930年根据近代量子力学方法证明的,由于从量子力学导出的理论公式与光色散公式相似,因此把这种作用称为色散力,又叫做伦敦力。
色散力存在于一切分子之间。色散力与分子的变形性有关,变形性越强越易被极化,色散力也越强。稀有气体分子间并不生成化学键,但当它们相互接近时,可以液化并放出能量,就是色散力存在的证明。
量子力学计算表明,色散力与分子变形性有关,变形性越大,色散力越强。由于各种分子均有瞬间偶极,所以色散力存在于极性分子和极性分子、极性分子和非极性分子以及非极性分子和非极性分子之间。而且在一般情况下,色散力是主要的分子间力。只有极性相当强的分子,取向力才显得重要。
分子间力是一种永远存在于分子间的作用力。由于随着分子间距离的增大而迅速减小,所以它是一种近程力,表现为分子间近距离的吸引力,作用范围只有几个皮米。其作用能的大小从几到几十焦耳每摩尔,比化学键的键能小1~2个数量级。与共价键不同,分子间力没有方向性和饱和性。分子间力包括三种作用力,由于相互作用的分子不同,这三种力所占的比例也不同,但色散力通常是最主要的
卤化氢色散力大小比较
卤化氢色散力大小比较是HI,HBr,HCl,HF。卤化氢按色散力从大到小:hi,hbr,hcl,hf,色散力与分子极化率有关。大大,,色散力大色散力大。每一瞬每一瞬间间+_+_同类型分子距离相等时,相对分子质量越大,其色散力越大同类型分子距离相等。
为什么分子量大的分子,其色散力也大
在单原子分子或以共价键结合的分子中,分子和分子之间存在的一种比化学键弱的相互作用力,叫做分子间作用力.分子间作用力首先是由荷兰物理学家范德华提出的,因此又叫范德华力.由于这种力的存在,常温下是气态的物质,在降温和加压时能够凝聚成液态,再能凝结成固态的分子晶体.在发生物态变化时分子的组成不变,只是分子间距离缩短(或伸长),分子的运动逐步由无序向有序(或者相反)过渡.分子间作用力约比化学键的作用力小1~2个数量级.分子间作用力约为每摩尔几个到几十个千焦,作用力范围约为300~500pm.分子间作用力来源于分子间的取向力、诱导力和色散力.取向力只存在于极性分子间,是极性分子间靠具有电性的永久偶极间的相互作用.诱导力存在于极性分子间和极性分子与非极性分子间.非极性分子受极性分子偶极电场的影响.能使正、负电荷中心发生位移,产生诱导偶极.诱导偶极和极性分子永久偶极间的作用力就是诱导力,又叫变形极化作用力.色散力又叫瞬时极化作用力,普遍存在于各种分子之间,因为非极性分子也会由于电子运动和原子核振动而发生瞬时相对位移而形成瞬时偶极,于是瞬时偶极间发生相互作用.分子中三种作用力哪种占优势,取决于相互作用分子的极性和变形性.例如,在卤化氢(HF除外)分子中,HCl分子的极性最大,它的诱导力和取向力也最大;HI的变形性最大,它的色散力最大.极性小的分子间主要存在色散力,取向力和诱导力占的比重极小;极性大的分子之间,取向力和诱导力所占比重明显增大.分子间作用力是决定物质物理性质(如熔点、熔化热、沸点、气化热、溶解度、表面张力和粘度等)的主要因素.因此,可以根据相似物质的分子间作用力大小来推断这些物质物理性质的递变规律.
不同物质的分子之间的作用力是不是不同啊,若不同,有什么关系。
分子间作用力
分子间作用力分子间作用力又被称为范德华力,按其实质来说是一种电性的吸引力,因此考察分子间作用力的起源就得研究物质分子的电性及分子结构。
目录
分子间作用力分类色散力
诱导力
取向力
三种力的关系
从范德华力看距离哲学
与氢键的关系
影响分子间作用力大小的因素
大小与物理性质分子间作用力分类 色散力
诱导力
取向力
三种力的关系
从范德华力看距离哲学
与氢键的关系
影响分子间作用力大小的因素
大小与物理性质
展开编辑本段分子间作用力分类
分子间作用力指存在于分子与分子之间或高分子化合物分子内官能团之间的作用力,简称分子间力。它主要包括: 范德华力:起初为了修正范德华方程而提出。普遍存在于固、液、气态任何微粒之间,与距离六次方成反比。根据来源不同又可分为: 色散力(en:London dispersion force):瞬时偶极之间的电性引力;取向力:固有偶极之间的电性引力;诱导力:诱导偶极与固有偶极之间的电性引力;氢键:X-H…Y类型的作用力。此外,新型的分子间作用力也不断有报道,包括双氢键和金键等。 定义:范德华力(又称分子作用力)产生于 分子或原子之间的静电相互作用。其能量计算的经验方程为:U =B/r 12- A/r 6 (对于2 个碳原子间,其参数值为B =11.5 ×10-6 kJnm12/mol ;A=5.96 × 10-3 kJnm6/mol;不同原子间A、B 有不同取值 12和6为公式的上角标,百度词条无法区别上下脚标)当两原子彼此紧密靠近电子云相互重叠时,发生强烈排斥,排斥力与距离12 次方成反比。图中低点是范德华力维持的距离作用力最大,称范德华半径。
范德华力又可以分为三种作用力:诱导力、色散力和取向力。
色散力
原子-内部组成的粒子模型图
色散力(dispersion force 也称“伦敦力”)所有分子或原子间都存在。是分子的瞬时偶极间的作用力,即由于电子的运动,瞬间电子的位置对原子核是不对称的,也就是说正电荷重心和负电荷重心发生瞬时的不重合,从而产生瞬时偶极。色散力和相互作用分子的变形性有关,变形性越大(一般分子量愈大,变形性愈大)色散力越大。色散力和相互作用分子的电离势有关,分子的电离势越低(分子内所含的电子数愈多),色散力越大。色散力的相互作用随着1/r6 而变化。其公式为:
I1 和I2 分别是两个相互作用分子的电离能,α1 和α2 是它们的极化率。
诱导力
诱导力(induction force)在极性分子和非极性分子之间以及极性分子和极性分子之间都存在诱导力。由于极性分子偶极所产生的电场对非极性分子发生影响,使非极性分子电子云变形(即电子云被吸向极性分子偶极的正电的一极),结果使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移,本来非极性分子中的正、负电荷重心是重合的,相对位移后就不再重合,使非极性分子产生了偶极。这种电荷重心的相对位移叫做“变形”,因变形而产生的偶极,叫做诱导偶极,以区别于极性分子中原有的固有偶极。诱导偶极和固有偶极就相互吸引,这种由于诱导偶极而产生的作用力,叫做诱导力。在极性分子和极性分子之间,除了取向力外,由于极性分子的相互影响,每个分子也会发生变形,产生诱导偶极。其结果使分子的偶极距增大,既具有取向力又具有诱导力。在阳离子和阴离子之间也会出现诱导力。 诱导力与极性分子偶极矩的平方成正比。诱导力与被诱导分子的变形性成正比,通常分子中各原子核的外层电子壳越大(含重原子越多)它在外来静电力作用下越容易变形。相互作用随着1/r6 而变化,诱导力与温度无关。其公式:
α为极化率。
取向力
取向力(orientation force)取向力发生在极性分子与极性分子之间。由于极性分子的电性分布不均匀,一端带正电,一端带负电,形成偶极。因此,当两个极性分子相互接近时,由于它们偶极的同极相斥,异极相吸,两个分子必将发生相对转动。这种偶极子的互相转动,就使偶极子的相反的极相对,叫做“取向”。这时由于相反的极相距较近,同极相距较远,结果引力大于斥力,两个分子靠近,当接近到一定距离之后,斥力与引力达到相对平衡。这种由于极性分子的取向而产生的分子间的作用力,叫做取向力。取向力与分子的偶极矩平方成正比,即分子的极性越大,取向力越大。取向力与绝对温度成反比,温度越高,取向力就越弱关相互作用随着1/r6 而变化。其公式为:
μ1,μ2 为两个分子的偶矩极; r 为分子质心间的距离, k 为Boltzmann 常数,T 为热力学温度,负值表示能量降低。
三种力的关系
极性分子与极性分子之间,取向力、诱导力、色散力都存在;极性分子与非极性分子之间,则存在诱导力和色散力;非极性分子与非极性分子之间,则只存在色散力。这三种类型的力的比例大小,决定于相互作用分子的极性和变形性。极性越大,取向力的作用越重要;变形性越大,色散力就越重要;诱导力则与这两种因素都有关。但对大多数分子来说,色散力是主要的。实验证明,对大多数分子来说,色散力是主要的;只有偶极矩很大的分子(如水),取向力才是主要的;而诱导力通常是很小的。极化率α反映分子中的电子云是否容易变形。虽然范德华力只有0.4—4.0kJ/mol,但是在大量大分子间的相互作用则会变得十分稳固。比如C—H 在苯中范德华力有7 kJ/mol,而在溶菌酶和糖结合底物范德华力却有60kJ/mol,范德华力具有加和性。 分子作用力、离子键、盐键、共价键都是静电引力为什么差距这么大? 所以真正关键词是“距离”,我们可以把分子作用力、离子键放在一起考虑。 作用类型 能量和距离关系
荷电基团静电作用 1/r
离子—偶极子 1/r2
离子—诱导偶极 1/r4
偶极子—偶极子 1/r6取向力化学
偶极子—诱导偶极子 1/r6诱导力
诱导偶极子-诱导偶极子 1/r6色散力
非键排斥 1/r12—1/r6
在中学里学过离子键,以及NaCl、CsCl、CaF2、立方ZnS、六方ZnS、金红石TiO2 这六种典型化合物的晶体构型,是强作用力。 在生物学中重点是了解有机分子的离子相互作用。有机分子形成的离子,电负性差异没有那么大,相互作用不像这些典型的离子化合物离子键这样大,所以就称为离子相互作用;但他们的共同点都是靠静电引力做形成。 NaCl、CsCl、CaF2、立方ZnS、六方ZnS、金红石TiO2 这六种典型化合物的晶体构型其离子键能量是和距离一次方成反比,Mg2+和ATP 的相互作用,氨基酸两性离子间的相互作用。离子—偶极子是随距离二次方 而减小,离子—诱导偶极子是随距离4次方而减小。所以生物分子中的离子相互作用(也称盐键)是弱相互作用,是随1/r2—1/r4 而减小。
ATP 和镁离子相互作用
而范德华力包括引力和斥力,引力和6次方成反比,排斥力与距离12 次方成反比。他们都是静电力在不同层次的涌现。
编辑本段从范德华力看距离哲学
范德华力很好理解,这和夸克的“渐进自由”不同。用孔子的话来说就是“近则不逊,远则怨。”人与人之间需要有一定心灵的距离,远了会孤独,需要彼此拉近;近了,矛盾又会激化。对原子来说这个“矛盾”可是和距离12 次方成反比,而吸引力是和6 次方成反比。原子间的距离可以近似度量,但是人与人心灵距离,却无法度量…… 人与人之间也会有一个安全距离。美国心里学硕士邓肯说过:1.2 米是人与人之间的安全距离。除非是你特别信任、熟悉或者亲近的人,否则无论是说话还是其他的交往,逾越了这个距离,都会让你产生不安全的感觉。大街上的来来往往的人流,两人一组、三人一群的,前后彼此的距离也大都保持在一定的距离内,这也是人们下意识的安全防范吧;还有自动提款机前的一米安全线。留心一些,会发现安全距离在我们身边处处可见。有的人说婚姻是一座围城,没有进去的人想进去;进去的人又想出来。人与人之间的距离往往大于生命的“范德华半径”彼此信任较少。 进入婚姻围城后都渴望彼此心的距离更近些变得不再孤独,也正是因为越过了人自我界限,便会有猜疑,不信任,误会,患得患失,渴望对方付出更多,向对方索取更多,最终像夸克、费米子一样走向了“渐进自由”才构成了现在社会的离婚。如果人与人距离过远,人就会孤独,得不到依靠,会变得不再信任他人,然后被社会所排斥。每个人要找到内心的完整,和不同的人保持合适的距离,内心才能平衡。这就是生命的“范德华半径”,这是分子的哲学也是人的哲学。 最远的距离 泰戈尔世界上最远的距离,不是树与树的距离,而是同根生长的树枝,却无法在风中相依; 世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互了望的星星,却没有交汇的轨迹;
世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交汇,却在转瞬间无处寻觅;
世界上最远的距离,不是瞬间便无处寻觅,而是尚未相遇,便注定无法相聚; 世界上最远的距离,是鱼与飞鸟的距离,一个在天,一个却深潜海底;
世界上最遥远的距离,不是生与死,而是我就站在你的面前,你却不知道我爱你;
世界上最遥远的距离,不是我就站在你的面前,你却不知道我爱你,而是明明知道彼此相爱,却不能在一起;
世界上最遥远的距离,不是明明知道彼此相爱,却不能在一起,而是明明无法抵挡这股想念,却故意装作毫不在意;
世界上最遥远的距离,是用自己冷漠的心,对爱你的人,掘了一道无法跨越的沟渠;
……两个人的爱被茫茫的宇宙隔开,女孩深入不知名的星系, 与地球上的男孩唯一可以联系的手段是手机短信。随着女孩与地球的距离日渐遥远,短信到达地球所需的时间也越来越长…… 知道对方的存在与思念本身便已是最大的安慰
编辑本段与氢键的关系
氢键的本质是强极性键(A-H)上的氢核 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力。氢原子可以同时与2个电负性很大、原子半径较小且带有未共享电子对的原子(如O、N、F等)相结合。在X—H…Y,X、Y都是电负性很大、原子半径较小且带有未共享电子对的原子。X—H中,X有极强的电负性,使得X—H键上的电子云密度偏向于X一端,而H显示部分正电荷;另一分子中的Y上也集中着电子云而显负性,它与H以静电力相结合,这就是氢键的本质。所以一般把形成氢键的静电引力也称为范德华力,所不同的的是它具有饱和性与方向性。这种力一般在40kJ/mol以下,比一般的键能小得多。 H . . / H H…:O H H \ / \ / / :O: H…:N—H…:N—H \ \ H H 从物理力学角度讲可分为引力和斥力 引力: ①当外力欲使物体拉伸时,组成物体的大量分子间将表现出引力以抗拒外界对它的拉伸。 ②分子间虽然有空隙,大量分子却能聚在一起形成固体和液体,说明分子间存在引力。 ③固体保持一定的形状,说明分子间有引力。 斥力: ①当外力欲使物体压缩时,组成物体的大量分子间将表现出斥力以抗拒外界对它的压缩。 ②分子间有引力,分子却没有紧紧吸在一起,而是还存在着空隙,说明分子间有斥力。
编辑本段影响分子间作用力大小的因素
氢键、键的极性、相对分子量。半径(结构相似的离子化合物,半径越大,则距离越远,离子键越弱,熔沸点越低)
编辑本段大小与物理性质
组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,克服分子间引力使物质熔化和汽化就需要更多的能量,熔、沸点越高.但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高。气体分子之间的距离较大,故分子间的相互作用较小;液体和固体的存在,正是分子间有互相吸引作用的证明;而液体、固体的难于压缩,又证明了分子间在近距离时表现出的排斥作用。
关于色散力的问题
我想,你是理解错了,色散力其实是让氢气和氦气的本来的物质变形,正是由于分子中电子和原子核不停地运动,非极性分子的电子云的分布呈现有涨有落的状态,从而使它与原子核之间出现瞬时相对位移,产生了瞬时偶极,分子也因而发生变形。分子中电子数愈多、原子数愈多、原子半径愈大,分子愈易变形。瞬时偶极可使其相邻的另一非极性分子产生瞬时诱导偶极,且两个瞬时偶极总采取异极相邻状态,这种随时产生的分子瞬时偶极间的作用力为色散力(因其作用能表达式与光的色散公式相似而得名)。虽然瞬时偶极存在暂短,但异极相邻状态却此起彼伏,不断重复,因此分子间始终存在着色散力。无疑,色散力不仅存在于非极性分子间,也存在于极性分子间以及极性与非极性分子间。 色散力与分子的变形性有关,变形性越强越易被极化,色散力也越强。
好了,今天关于“色散力大小与什么有关”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的介绍对“色散力大小与什么有关”有更全面的认识,并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我。