AP化学：关于氢键和色散力，这些考点你了解吗？

AP化学：关于氢键和色散力，这些考点你了解吗？

今天想和大家分享关于氢键和色散力的知识点，希望能帮助到大家~

AP化学涉及分子间作用力尤其喜欢考察以上两个知识点，一个是分子间作用力里面最强的，另外一个是分子间作用力里面存在最为广泛的。而AP很喜欢考察熔沸点和两者的关联，所以同学们一定要搞清楚这两个典型分子间作用力的性质和关系。这两者都属于分子间作用力，所以只存在于共价键形成的分子之间！

分子间作用力（van der Waals force）是存在于分子之间的一种弱电性吸引力。分子间作用力主要有三个：

①极性分子的永久偶极矩之间的相互作用。

②一个极性分子使另一个分子极化，产生诱导偶极矩并相互吸引。

③分子中电子的运动产生瞬时偶极矩，它使邻近分子瞬时极化，后者又反过来增强原来分子的瞬时偶极矩；这种相互耦合产生静电吸引作用，这三种力的贡献不同，通常第三种作用的贡献最大。

氢键则是次级键化学键 ，依靠弱的共价键和范德华作用力相结合的各种分子内和分子间作用力。

而本文不过多赘述分子间作用力中的诱导力——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的力。由于极性分子偶极所产生的电场对于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)。

氢键

氢键属于分子间作用力中特殊的的一种。其大小相对化学键较弱，相对分子间作用力较强，其能量约在10～30kJ·mol-1间。

由于F，O，N电负性很强，而H氢原子和电负性强的X原子形成共价键之后，使得氢原子内原子核暴露，显正电，又与另外一个电负性强的Y原子产生较弱的静电引力，这种作用力叫氢键。氢键关联考点主要为判断氢键的位置和含氢键物质的溶解性和熔沸点相关问题。

1. X—H…Y 虚线代表氢键。

X和Y为F，O，N中的元素。

2. 含F，O，N的物质容易与水分子中的H形成H键，导致溶解度增加。

可通过下文进行类似理解。

3. 最主要的则是熔沸点。

例如，第ⅥA族氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)的氢化物的沸点递变规律，由H2Te，H2Se到H2S，随相对分子质量的递减，分子间作用力减小，沸点递减，这是我们判断共价化合物常用手段，即判断相对分子质量。

但是相对分子质量最小的H2O的沸点却陡然升高。这是因为氧的电负性很强，H2O分子间形成了O-H…O氢键，而氢键比其他相对分子间作用力强（共价化合物的熔化和沸腾拉开分子间距，改变分子间作用力大小而非破坏共价键），导致熔沸点不减反增，所以H2O分子间作用力大于同族其他氢化物。

需注意特殊情况：氢键可分为分子间氢键与分子内氢键两大类。一个分子的X—H键与另一个分子的Y相结合而成的氢键，称为分子间氢键，还有一类分子的X—H键与它内部的Y相结合而成的氢键称为分子内氢键。分子内氢键会使熔沸点不增反减，可以通过前面描述的逆向思维理解。

色散力

相较刚刚提及的氢键，色散力存在的范围就广阔很多，考点也会多很多。在这里我们主要讲解一下色散力的性质以及其和氢键有关联的考点。

色散力存在于所有分子之间，由于存在范围大，按照我们平时所学知识推断可以猜测这个力相对而言比较小。色散力一般是分子间作力中较小的那个。由于存在于所有分子之间，其实我们认为不存在偶极的非极性分子也存在色散力。

大家可能会好奇，分子不存在偶极岂不是就不存在正负电性，怎么会在两个分子之间存在作用力？然而事实上却非如此，当非极性分子相互接近时，由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移，也即正、负电荷重心发生了瞬时的不重合，从而产生瞬时偶极，而这种瞬时偶极又会诱导邻近分子也产生和它相吸引的瞬时偶极。

虽然，瞬时偶极存在时间极短，但上述情况在不断重复着，使得分子间始终存在着引力。由此可见，只要个分子，就一定存在电子，也一定会产生不小小的不听话移动导致的瞬时带电—顺势偶极，也就产生了色散力。

由于其是瞬时微小移动造成，且不稳定，我们可以联想磁铁。大家小时候玩磁铁，把磁铁上吸满小磁珠，晃动磁铁，是不是有一些最外层的小磁珠发生了移动。我们原子也是一个带正电的原子核吸引周围的负电小球，也就是电子，所以也会产生类似的移动。

由于色散力的广泛存在，分子的熔沸点经常取决于色散力。而分子的色散力取决于极化度，判断一个分子的极化度主要看其变性性。影响变形性的因素：

1. 电子层构型相同的离子结构负电荷越多，正电荷越少，变形越大。如：O2-＞F-＞Ne＞Na-＞Mg2＋

2. 电子层构型相同，半径越大变形越大，如同主族自上而下依次增大

也就是极化力/极化作用的大小：

1. 电荷：阳离子电荷越高，极化力越强。

2. 半径：阳离子外壳相似电荷相等时，半径小，极化力强

所以我们可以通俗点说，分子的电子数量越多，也就是分子质量越大，色散力越大，熔沸点越高，注意是分子晶体的哦。

习题

1

答案：按照X—H…Y 虚线代表氢键。X和Y为F，O，N中的元素。可选出D

2

答案：按照存在氢键的物质在分子质量基本相同的情况下，熔沸点较高。而且需注意，我们提及到的分子质量相同涉及到的考点则是色散力（LDF），其次我们也需要注意在分子量相同的情况下，链长越长，熔沸点越高，由以上知识点，这道题目我们可以选出B选项。