Intermolecular Forces, Liquids, and Solids

Chia sẻ: Tran Van Tue | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:68

Thêm vào BST

Báo xấu

99
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lực liên kết liên phân tử Trạng thái ngưng kết của vật chất Tính chất vật lý của các chất được hiểu theo khái niệm của thuyết động học phân tử (kinetic molecular theory) như sau: Chất khí dễ bị nén, có hình dạng và thể tích của vật chứa : Các phân tử chất khí cách xa nhau, không tương tác với nhau. Chất lỏng hầu như không bị nén, có hình dạng (nhưng không có thể tích) của vật chứa : Các phân tử chất lỏng được giữ gần nhau hơn các phân tử...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Intermolecular Forces, Liquids, and Solids

Intermolecular Forces, Intermolecular Liquids, and Solids Liquids, Lực liên kết liên phân tử Trạng thái ngưng kết của vật chất Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 1
Liquids and Solids: A Molecular Comparison Liquids Molecular Tính chất vật lý của các chất được hiểu theo khái niệm của thuyết động học phân tử (kinetic molecular theory) như sau: • Chất khí dễ bị nén, có hình dạng và thể tích của vật chứa : • Các phân tử chất khí cách xa nhau, không tương tác với nhau. • Chất lỏng hầu như không bị nén, có hình dạng (nhưng không có thể tích) của vật chứa : • Các phân tử chất lỏng được giữ gần nhau hơn các phân tử chất khí, nhưng không chắc đến mức chúng không thể trượt qua nhau (slide past each other) • Chất rắn không bị nén, có hình dạng và thể tích xác định • Các phân tử chất rắn được giữ gần nhau. Các phân tử chất rắn được chắc đến mức chúng không thể trượt qua nhau Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 2 được
A Molecular Comparison of Liquids Molecular and Solids and Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 3
A Molecular Comparison of Liquids Molecular and Solids and • Converting a gas into a liquid or solid requires the molecules to get closer to each other/ Để biến đổi một chất khí thành lỏng hay rắn: – cool or compress/ làm lạnh hay nén • Converting a solid into a liquid or gas requires the molecules to move further apart:/Để biến đổi một chất rắn thành lỏng hay khí: – heat or reduce pressure/ gia nhiệt hay giảm áp suất • The forces holding solids and liquids together are called intermolecular forces ( lực giữ các chất lỏng và rắn lai với nhau được gọi là lực liên phân tử). Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 4
Intermolecular Forces • The covalent bond holding a molecule together is an intramolecular forces (lục nội phân tử). • The attraction between molecules is an intermolecular force (lực liên phân tử) • Intermolecular forces are much weaker than intramolecular forces (e.g. 16 kJ/mol vs. 431 kJ/mol for HCl). • When a substance melts (nóng chảy) or boils (sôi) the intermolecular forces are broken (not the covalent bonds). • When a substance condenses (ngưng tụ) intermolecular forces are formed. Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 5
Intermolecular Forces Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 6
Intermolecular Forces Ion-Dipole Forces (lực ion-lưỡng cực) • Interaction between an ion (e.g. Na+) and a dipole (e.g. water). • Strongest of all intermolecular forces: Q1Q2 F =k d2 – Since Q1 is a full charge and Q2 is a partial charge, F is comparatively large. • F increases as Q increases and as d decreases: – the larger the charge and smaller the ion, the larger the ion-dipole attraction. Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 7
Intermolecular Forces Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 8
Intermolecular Forces Dipole-Dipole Forces (lực lưỡng cực-lưỡng cực) • Interaction between a dipole (e.g. water) and a dipole (e.g. water). • Dipole-dipole forces exist between neutral polar molecules (giữa các phân tử phân cực trunghoà). • Polar molecules need to be close together. • Weaker than ion-dipole forces: Q1Q2 F =k c2 – Q1 and Q2 are partial dharges. Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 9
Intermolecular Forces Dipole-Dipole Forces • There is a mix of attractive (hút) and repulsive (đẩy) dipole- dipole forces as the molecules tumble. • If two molecules have about the same mass and size, then dipole-dipole forces increase with increasing polarity. Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 10
Intermolecular Forces London Dispersion Forces • Weakest of all intermolecular forces. • It is possible for two adjacent (kề nhau) neutral molecules to affect each other. • The nucleus of one molecule (or atom) attracts the electrons of the adjacent molecule (or atom). • For an instant, the electron clouds become distorted. • In that instant a dipole is formed (called an instantaneous dipole-lưỡng cực tạm thời). Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 11
Intermolecular Forces London Dispersion Forces Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 12
Intermolecular Forces London Dispersion Forces • One instantaneous dipole can induce (tác động) another instantaneous dipole in an adjacent molecule (or atom). • The forces between instantaneous dipoles are called London dispersion forces. • Polarizability is the ease with which an electron cloud can be deformed. • The larger the molecule (the greater the number of electrons) the more polarizable. Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 13
Intermolecular Forces London Dispersion Forces Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 14
Intermolecular Forces London Dispersion Forces • London dispersion forces increase as molecular weight increases. • London dispersion forces exist between all molecules. • London dispersion forces depend on the shape of the molecule. • The greater the surface area available for contact, the greater the dispersion forces. • London dispersion forces between spherical (dạng cầu) molecules are lower than between sausage-like (dạng xúc xích) molecules. Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 15
Intermolecular Forces Hydrogen Bonding (liên kết Hydro) • Special case of dipole-dipole forces. • By experiments: boiling points of compounds with H-F, H-O, and H-N bonds are abnormally high. • Intermolecular forces are abnormally strong. • H-bonding requires H bonded to an electronegative element (most important for compounds of F, O, and N). – Electrons in the H-X (X = electronegative element) lie much closer to X than H. – H has only one electron, so in the H-X bond, the δ + H presents an almost bare proton to the δ - X. – Therefore, H-bonds HALL 10 Copyright 1999, PRENTICEare strong. Chapter 9 and 16
Intermolecular Forces Hydrogen Bonding Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 17
Intermolecular Forces Hydrogen Bonding Hydrogen bonds are responsible for: – Ice Floating • Solids are usually more closely packed than liquids; • therefore, solids are more dense than liquids. • Ice is ordered with an open structure to optimize H- bonding. • Therefore, ice is less dense than water. • In water the H-O bond length is 1.0 Å. • The O…H hydrogen bond length is 1.8 Å. • Ice has waters arranged in an open, regular hexagon. • Each δ + H points towards a lone pair on O. • Ice floats, so it forms an insulating layer on top of lakes, rivers, etc. Therefore, aquatic life can survive in winter. Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 18
Intermolecular Forces Hydrogen Bonding • Hydrogen bonds are responsible for: – Protein Structure • Protein folding is a consequence of H-bonding. • DNA Transport of Genetic Information Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 19
Intermolecular Forces Comparing Intermolecular Forces Copyright 1999, PRENTICE HALL 10 Chapter 9 and 20