内容正文:
易错专题04 分子的性质
聚焦易错点:
►易错点一 分子间作用力和氢键
►易错点二 极性分子和非极性分子
►易错点三 分子的性质
典例精讲
易错点一 分子间作用和氢键
【易错典例】
例1(2023上·湖北武汉·高二武汉市第十一中学校考阶段练习)下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A.键角:,是由于H3O+中O上孤电子对数比H2O分中O上的少
B.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C.溶解度:O3在水中溶解度比在CCl4中溶解度更大,是由于O3是弱极性分子
D.酸性:,是由于的羧基中羟基极性更小
【解题必备】
1.分子间作用力
(1)定义:物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。分子间作用力最常见的是范德华力和氢键,氢键不属于化学键,其强度比化学键弱得多,但它比范德华力稍强。
(2)范德华力:范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。一般来说组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大,如F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4;同分异构体中,支链越多,范德华力越小;相对分子质量相近的分子,极性越大,范德华力越大。
(3)氢键:已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键。常用A—H…B表示氢键,A、B的电负性越大,B原子的半径越小,氢键的键能越大。氢键具有一定的方向性和饱和性,氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种,分子间氢键的作用,形成的“缔合分子”增大了分子间作用力,使得物质的熔沸点升高(如水)、溶解度增大(如氨)、电离度降低(如氢氟酸为弱酸)等,由于分子内的氢键作用,形成具有“环状结构”的物质,减小了分子间的作用力,使物质的熔沸点降低、溶解度减小等。
2.粒子间作用力对物质性质的影响
范德华力
氢键
共价键
存在范围
分子间
某些含强极性键的氢化物的分子间(如HF、H2O、NH3)或含F、N、O及H的化合物中或其分子间
双原子以及多原子的分子以及共价化合物和某些离子化合物
特征
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
强度比较
共价键>氢键>范德华力
影响强度的因素
随着分子极性和相对分子质量的增大而增大;组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大
对于A—H…B,A、B的电负性越大、B原子的半径越小,键能越大
成键原子半径越小,键长越短,键能越大,共价键越稳定
对性质的影响
影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质,如熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2,CF4<CCl4<CBr4
分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3。分子内氢键使物质的熔、沸点降低
影响分子的稳定性;共价键键能越大,分子稳定性越强
【变式突破】
1.(2023下·北京顺义·高二牛栏山一中校考期中)下列说法中错误的是
A.非极性分子中可能含有极性键
B.氢键(X—H…Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强
C.“X—H…Y”三原子不在一条直线上时,也能形成氢键
D.可燃冰中甲烷分子与水分子间形成了氢键
2.(2023上·江西宜春·高三江西省丰城中学校考阶段练习)一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学机制如图所示,电子传递可以促进中O-H键的解离,进而形成中间体,通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述正确的是
A.图示中分子、离子之间以范德华力结合形成“水分子桥”
B.中O-H键的解离可表示为=H++e-+
C.1mol通过“水分子桥”传递2mol电子
D.总反应的离子方程式为+NO2+H2O=HNO2+
易错点二 极性分子和非极性分子
【易错典例】
例2(2024上·河南周口·高二西华县第一高级中学校考阶段练习)已知C、N、O、H是元素周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小,H能分别与C、N、O形成电子总数相等的分子、、。
(1)在、、分子中,C、N、O三原子都采取 杂化。
(2)是 分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因: 。
(4)分子的VSEPR模型的空间构型为 ;分子的空间构型为 。
【解题必备】极性分子和非性分子
(1)只由非极性键构成或不含共价键的分子(O3除外)一定是非极性分子;只含有极性键的分子可能是极性分子也可能是非极性分子;含有非极性键的分子