归纳有关氢键知识
河北省邢台第二中学
氢键的内容课本上讲得不多,很容易被学生忽略,也是考试中的丢分点,我把有关内容归纳如下:
㈠定义
分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用,这种静电吸引作用就是氢键。
㈡本质
强极性键(X—H)上的氢核与电负性很大的孤对电子并带有部分负电荷的原子Y之间的静电引力。它比化学键弱得多,只能在21千焦每摩尔左右,而一般化学键至少每摩尔有100多千焦。但比分子间作用力稍强,通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。氢键结合的情况如果写成通式,可用X—H …Y表示,X与Y可以相同也可以不同,X与Y代表F、O、N等电负性大而原子半径较小的非金属原子,即相同分子或不同分子之间可能形成氢键。HF、H2O、NH3的分子之间存在氢键,H2O和NH3分子之间也可形成氢键。某些分子内,例如HNO3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键,分子内氢键由于受环状结构的限制,X—H …Y往往不能在同一直线上。
㈢性质
氢键通常是物质在液态时形成的,但形成后有时也能继续存在于某些液态甚至气态物质之中。例如在气态、液态和固态HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质是很多的,如水、水合物、无机酸和某些有机化合物。氢键的存在,影响到物质的某些性质。
1.熔点、沸点
分子间有氢键的物质熔化或气化时,除了要克服纯粹的分子间作用力外,还必须提高温度,额外的提供一份能量来破坏分子间的氢键,故这些物质的熔点,沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。例如,熔点、沸点:HF>HI、H2O>H2Te、NH3>AsH3等。分子内生成氢键,熔点、沸点常降低。例如,有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点(45℃)比有分子间氢键的间位熔点(96℃)和对位熔点(114℃)都低。
2.溶解度
在极性溶剂中,如果溶质和溶剂分子之间可形成氢键,溶质的溶解度增大。例如,HF、NH3在水中的溶解度比较大。
3.粘度
分子间有氢键的液体,一般粘度较大,例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为粘稠状液体。
4.密度
液体分子间若形成氢键,有可能发生缔合现象,即通过氢键联系在一起的复杂分子,若干个简单分子连成复杂分子而又不会改变原物质化学性质,结果会影响