Межмолекулярные взаимодействия (лекция 4)

Содержание

Слайд 2

Типы межмолекулярных взаимодействий

Вандерваальсовы силы
Водородная связь

Типы межмолекулярных взаимодействий Вандерваальсовы силы Водородная связь

Слайд 3

И. Ван дер Ваальс голландский ученый, лауреат Нобелевской премии 1910 г.

И. Ван дер Ваальс голландский ученый, лауреат Нобелевской премии 1910 г.

Слайд 4

Ван-дер-ваальсова связь
наиболее универсальный вид межмолекулярной связи, обусловлен
ориентационным взаимодействием, (постоянный диполь

Ван-дер-ваальсова связь наиболее универсальный вид межмолекулярной связи, обусловлен ориентационным взаимодействием, (постоянный диполь
– постоянный диполь) индукционным взаимодействием, (постоянный диполь – индуцированный диполь)
дисперсионными взаимодействием.
(индуцированный диполь – мгновенный диполь)

Слайд 5

Диполь – дипольное притяжение осуществляется между молекулами с постоянными дипольными моментами.
Дипольным

Диполь – дипольное притяжение осуществляется между молекулами с постоянными дипольными моментами. Дипольным
моментом обладают только молекулы с полярными ковалентными связями.

Слайд 6

Дипольные моменты молекул

O=C=O

H-Cl

σ+

σ+

σ+

σ+

σ+

σ+

σ+

σ+

σ+

σ+

σ-

σ-

σ-

σ-

σ-

σ-

σ-

Дипольные моменты молекул O=C=O H-Cl σ+ σ+ σ+ σ+ σ+ σ+ σ+

Слайд 7

постоянный диполь – постоянный диполь

постоянный диполь – постоянный диполь

Слайд 8

Индукционное притяжение осуществляется между полярными молекулами и некоторыми неполярными молекулами.
Оно обусловлено

Индукционное притяжение осуществляется между полярными молекулами и некоторыми неполярными молекулами. Оно обусловлено
возникновением у неполярной молекулы индуцированного (наведенного) диполя под влиянием полярной молекулы

Слайд 9

постоянный диполь – индуцированный диполь

постоянный диполь – индуцированный диполь

Слайд 10

Дисперсионное притяжение возникает в результате мгновенных флуктуаций электронной плотности в молекулах.
Электронные

Дисперсионное притяжение возникает в результате мгновенных флуктуаций электронной плотности в молекулах. Электронные
облака искажаются, что приводит к появлению в молекуле мгновенного диполя, который способен индуцировать диполь в соседней молекуле. (Ф.Лондон)

Слайд 11

индуцированный диполь – мгновенный диполь

индуцированный диполь – мгновенный диполь

Слайд 12

Водородная связь -
сила притяжения, возникающая между атомом водорода и электроотрицательным атомом

Водородная связь - сила притяжения, возникающая между атомом водорода и электроотрицательным атомом

Слайд 13

Водородная связь
Ее образование обусловлено тем, что в результате сильного смещения электронной пары

Водородная связь Ее образование обусловлено тем, что в результате сильного смещения электронной
к электроотрицательному атому, атом водорода, обладающий эффективным положительным зарядом, может взаимодействовать с другим электроотрицательным атомом (F, O, N, реже Cl, Br, S).

Слайд 14

Образование внутримолекулярной водородной связи.

Образование межмолекулярной водородной связи

Образование внутримолекулярной водородной связи. Образование межмолекулярной водородной связи

Слайд 15

Фтороводород образует нестойкие соединения с водой по донорно-акцепторному механизму

При низких температурах фтористый

Фтороводород образует нестойкие соединения с водой по донорно-акцепторному механизму При низких температурах
водород образует нестойкие соединения с водой состава Н2О·HF, Н2О·2HF и Н2О·4HF.Наиболее устойчиво из них первое (tпл −35 °C), которое следует рассматривать как фторид гидроксония — [Н3O]F. Второе является гидрофторидом гидроксония [Н3O][HF2].

Слайд 16

Слабые и сильные водородные связи

Слабые водородные связи (водородные связи в воде, аммиаке,

Слабые и сильные водородные связи Слабые водородные связи (водородные связи в воде,
метаноле)
Сильные водородные связи (существуют в ионах: водороддифтор-ион гидратированный гидроксид-ион )

Энергия связи, кДж/моль

Длина связи, нм

10-30
400

30
23-24

[F-H-F]-

[OH-H-OH]-

Слайд 17

Влияние межмолекулярных сил на структуру и свойства

Диполь-дипольное притяжение обуславливает втягивание молекул воды

Влияние межмолекулярных сил на структуру и свойства Диполь-дипольное притяжение обуславливает втягивание молекул
с поверхности внутрь жидкости, капли сферической формы и объясняет существование вогнутого мениска воды.

Слайд 18

Влияние водородной связи

H2O

(H2O)

H2S

H2Se

H2Te

2 3 4 5

Номер периода

40
24
16
8

ΔH, кДж/моль

Энтальпия испарения

Влияние водородной связи H2O (H2O) H2S H2Se H2Te 2 3 4 5
гидридов элементов VI группы.

Вода, в которой существует водородная связь, имеет аномальное значение указанного свойства.

Слайд 19

Влияние водородной связи

ССН3

Н

О

СН3С

О

О

О

Н

Некоторые карбоновые кислоты существуют в виде димеров, что обусловлено существованием

Влияние водородной связи ССН3 Н О СН3С О О О Н Некоторые
водородной связи между двумя молекулами.

Слайд 20

Влияние внутримолекулярной водородной связи

Молекула ДНК

Влияние внутримолекулярной водородной связи Молекула ДНК

Слайд 21

Влияние вандерваальсовых сил

Молекулы с большим числом электронов и более диффузным распределением электронов

Влияние вандерваальсовых сил Молекулы с большим числом электронов и более диффузным распределением
притягиваются друг к другу сильнее, чем молекулы с малым числом электронов.

Слайд 22

Т кип, °С

Метан
Бутан

-164,0
-0,5

С

С – С – С – С

Н

Т кип, °С Метан Бутан -164,0 -0,5 С С – С –

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Слайд 23

Пропан-бутановая смесь

Бутан -0,5
Пропан -43
Сжиженный бутан в чистом виде не будет работать при

Пропан-бутановая смесь Бутан -0,5 Пропан -43 Сжиженный бутан в чистом виде не
отрицательных температурах. Тогда как применение чистого пропана противопоказано в условиях жаркого климата, поскольку высокая температура вызывает чрезмерное повышение давления в газовом резервуаре.

Слайд 24

Т кип, °С

Йод J2
Хлор Cl2

165
-35

106 электронов
34 электрона

Т кип, °С Йод J2 Хлор Cl2 165 -35 106 электронов 34 электрона

Слайд 25

Вандерваальсовы силы
обуславливают также связывающее взаимодействие между соседними слоями в кристаллах со

Вандерваальсовы силы обуславливают также связывающее взаимодействие между соседними слоями в кристаллах со
слоистой структурой, как в графите или йодиде кадмия.

Слайд 26

Выводы по теме:

1. Межмолекулярные взаимодействия имеют как электростатическую, так и донорно-акцепторную природу

Выводы по теме: 1. Межмолекулярные взаимодействия имеют как электростатическую, так и донорно-акцепторную
и отличаются от химической связи по энергии, длине связи.
2. Тип ММВ определяется природой вещества и его строением, типом химической связи и донорно-акцепторными свойствами атомов соединения.
3. Межмолекулярные взаимодействия влияют на агрегатное состояние вещества и его свойства.
4. Водородная связь относится как к внутри-, так и к межмолекулярным связям. Механизм ее образования и ее характеристики зависит от условий формирования связи.

Слайд 27

Вопросы к лекции

1. Какова природа преобладающих сил межмолекулярного взаимодействия в системе H2O2–

Вопросы к лекции 1. Какова природа преобладающих сил межмолекулярного взаимодействия в системе
НF:
а) дисперсионное и индукционное;
б) ориентационное и донорно-акцепторное;
в) водородное и ориентационное.
2. Указать как изменяется природа преобладающих сил межмолекулярного взаимодействия в жидких веществах при переходе от СО2кH2S:
а) от дисперсионного к ориентационному и водородному;
б) от дисперсионного к индукционному;
в) от ориентационного к водородному.
Имя файла: Межмолекулярные-взаимодействия-(лекция-4).pptx
Количество просмотров: 60
Количество скачиваний: 0