F2、Br2、Cl2、I2的分子组成、结构相似,随着相对分子质量的增大,范德华力增大,熔、沸点升高。
③比较N2、CO的沸点。
沸点CO>N2,对于相对分子质量接近的物质,极性分子的范德华力强,沸点较高。
④有机物的同系物,以链状烷烃为例,随着碳原子数目增多,沸点呈现怎样的变化规律。其同分异构体的沸点有怎样的变化规律。
有机物的同系物,随碳原子数目增多,相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增强,沸点逐渐升高。
其同分异构体,有支链的范德华力小,沸点低,且支链越多,范德华力越小,沸点越低。
如,正丁烷>异丁烷,正戊烷>异戊烷>新戊烷。
2、氢键及其对物质性质的影响观察下面图中ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族的氢化物沸点。
按照前面得出的结论,同主族氢化物的沸点应该随相对分子质量增大而依次增大。但上图显示NH3、H2O、HF的沸点却比同主族氢化物的沸点反常的高,为什么?
还有,水结冰时体积为什么膨胀,即冰的密度比水小。另外,测量接近沸点的水蒸气的相对分子质量总是大于18。是什么原因。
(1)氢键的形成和表示方法
氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间形成的作用力。
如,水分子之间存在氢键,O—H…O—。O的电负性很大,且原子半径很小,吸引电子的能力很强,而H的电负性相对较小,共用电子对偏向O,使O带负电荷,H带正电荷,O—H是一个强极性键,当水分子靠近,两个水分子之间的H、O产生静电作用,即氢键。
还有N、F的性质与O相似,电负性大、原子半径小,所以也可以形成氢键,可用通式表示:
X—H…Y—
其中X、Y表示N、O、F,“—”表示共价键,“…”表示形成的氢键。3个原子尽可能形成一条直线,这样X和Y之间最远,排斥力最小,能量最低也最稳定。