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【804高分子物理】华工考点解析:氢键!五分钟轻松掌握

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发表于 2022-7-21 10:14:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
 
每周一讲
由华工大学直系学长、学姐围绕近年高频考点,进行核心概念解析,全方位帮助你理解并记忆重要考点,进行查漏补缺式补充。(小编还贴心的准备了视频版+文字版哦~)

#视频版讲


注:若视频无法播发,请点击:氢键!


文字版讲解

氢键

氢键通常可用X-H…Y来表示。
其中X以共价键(或离子键)与氢相连,具有较高的电负性,可以稳定负电荷,因此氢易解离,具有酸性(质子给予体)。

而Y则具有较高的电子密度,一般是含有孤对电子的原子,容易吸引氢质子,从而与X和H原子形成三中心四电子键。

典型的氢键中,X和Y是电负性很强的F、N和O原子。但C、S、Cl、P甚至Br和I原子在某些情况下也能形成氢键,但通常键能较低。碳在与数个电负性强的原子相连时也有可能产生氢键。例如在氯仿CHCl3中,碳原子直接与三个氯原子相连,氯原子周围电子云密度较大,因而碳原子周围即带有部分正
电荷,碳也因此参与了氢键的形成,扮演了质子供体的角色。此外,芳环上的碳也有相对强的吸电子能力。芳香环、碳碳叁键或双键在某些情况下都可作为电子供体,与强极性的X-H(如-O-H)形成氢键。
氢键的结合能是2—8千卡(Kcal)。氢键是一种比分子间作用力(范德华力)稍强,比共价键和离子键弱很多的相互作用。其稳定性弱于共价键和离子键。
氢键键能大多在25-40kJ/mol之间。


氢键通常是物质在液态时形成的,但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质是很多的,如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物。氢键的存在,影响到物质的某些性质。

熔沸点
分子间有氢键的物质熔化或气化时,除了要克服纯粹的分子间力外,还必须提高温度,额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键,所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。

溶解度
在极性溶剂中,如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。HF
和NH3在水中的溶解度比较大,就是这个缘故。

粘度
分子间有氢键的液体,一般粘度较大。例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为粘稠状液体。


氢键是极性很强的X-H键上的氢原子,与另外一个键上电负性很大的原子Y上的孤对电子相互吸引而形成的一种键(X-H...Y)。氢键具有方向性和饱和性。既可在分子间形成,也可在分子内形成。在极性的高聚物,如聚酰胺、纤维素、蛋白质等中,都有分子间氢键。在纤维素中还存在分子内氢键。

在极性的高聚物,如聚酰胺、纤维素、蛋白质等中,都有分子间氢键。在纤
维素中还存在分子内氢键。

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