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[!Note]
目的是考试前总结,因此部分不会考/不重要的略过了,重点放在分子极化上
分子的极性
两个原子电负性差值越大,键的极性一般越大
偶极矩
范德华力
- 取向力:极性对极性
- 诱导力:极性和非极性,极性之间
- 色散力:极性之间、非极性之间、极性和非极性之间
次级键和氢键
次级键
氢键
氢键的形成条件:
- 分子中有一个
X-H键作为氢键给予体,X电负性较大,能够是氢原子带部分正电荷 - 上述
H原子附近有一个具有孤电子对、电负性较大、半径较小的 $Y$ 原子,或具有电子给予体性质的基团作为接受题
氢键的性质
- 饱和性 每个 $X-H$ 键只能和一个 $Y$ 原子形成氢键。
- 强度 $X, Y$ 的电负性越大,氢键越强,同时半径越小,形成的氢键越强。
- 形成氢键时,化合物熔点、沸点显著升高。
[!Note]
分子间氢键和分子内氢键的影响不同,形成分子内氢键的物质其熔沸点反而小于只形成分子间氢键的物质
[!Caution]
有一道经典的题:为什么熔点 $HI > HF$ 而沸点 $HI < HF$?
答:$HF$ 熔化的时候分子间氢键断裂的不多,因此主要比较的是两种物质的范德华力大小,而因为 $HI$ 分子的半径更大,范德华力更强,所以熔点更大;而 $HF$ 分子间存在氢键,所以沸点更高,比 $HI$ 高。
[!Caution]
相似相溶,而有氢键的物质易溶于水
离子晶体和离子键
离子键的性质
离子键没有方向性和饱和性
离子型化合物的区分
一般把元素电负性差值大于 $1.7$ 的化合物称为离子型化合物,小于的主要形成共价键
晶格能
定义:在标准状态下将 $1mol$ 离子型晶体拆散为 $1mol$ 气态阳离子和 $1mol$ 气态阴离子所需要的能量,符号为 $U$,单位为 $kJ \cdot mol^-1$
晶格能的计算通过玻恩-哈伯循环计算,具体见书
离子的性质
- 电荷 电荷数越高,晶格能越大,离子键越强,离子化合物的熔点和沸点越高
- 离子的电子构型 按照外层有 $x$ 个电子来决定 电子构型可以用来区分很多的性质,比如极化作用,比如配位化合物稳定性的因素
- 离子半径
离子极化(※※※)
(阳)离子的极化
- 电荷数高的阳离子极化能力强
- 电荷数相等,价层电子构型相同,那么半径小的离子极化能力更强
- $18$ 或 $18 + 2$ 电子构型的离子 > $9 - 17$ 构型的离子 > $8$ 电子构型的离子
(阴)离子的变形性
- 价层电子构型相同的离子,随负电荷数的减小和正电荷数的增加而变形性减小
- 价层电子构型相同的离子,电子层越多、离子半径越大、变形性越大
- 电子构型越大变形性越高(半径相近电荷数相同)
- 复杂阴离子变形性不大,而且中心离子氧化数越高变形性越小,典型例子:$SO_4^{2=} > SO_3^{2-}$
- 最容易的是体积大的阴离子
相互极化作用
- $18, 18 + 2$ 电子构型的阳离子容易变形,容易引起相互极化
- 同族自上而下 $18$ 电子构型的阳离子附加极化作用递增
- 在 $1$ 的基础上,阴离子的变形性越大,相互极化作用越强
反极化作用
例:$HNO_3 > HNO_2$
反例:$Na_2CO_3 > NaHCO_3$
离子极化的影响
- 增大共价键的比例
- (极化作用越强)颜色越深/颜色影响越大、熔沸点越低、溶解度越低
[!Note]
并不认为共价键就一定比离子键强
- (极化作用越强)分解温度越低/越不稳定
- 高价含氧酸及其盐比相关低价含氧酸及其盐稳定
[!Caution]
离子极化概念一般只适用于对同系列化合物作定性比较
金属晶体紧密堆积结构
- 六方
- 占据率:$74.05\%$
- 所属金属:$Sc,Y,La,Ti,Zr,HF,Zn,Cd,Be,Mg$
- 立方
- 占据率:$74.05\%$
- 所属金属:$Ca, Sr, Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Al, Pb$
- 体心
- 占据率:$68.02\%$
- 所属金属:$Li, Na, K, Rb, Ca, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe$
[!Tip]
金刚石并非最密堆积方式
居然是笔记
但是我已经看不懂了
修为散尽