HPSH [ 分子間作用力 - 凡得瓦力 ]

[分子間作用力-凡得瓦力]

HPSH

高中化學

鍵 型 金屬鍵 離子鍵 共價鍵

形成物質 金屬晶體 離子晶體 網狀固體 分子 結合力

的形成

陽離子與電子 海間的庫侖力

陰、陽離子間 的庫侖力

原子核與共用電子對之 間的庫侖力

化學式 實驗式 實驗式 實驗式 分子式

鍵 能 ^＞金屬鍵 共價鍵

離子鍵

 



kJ/mol 400

150 kJ/mol 150

50

～

： 離子鍵、共價鍵鍵能

～

： 金屬鍵鍵能

化學鍵的種類

 都是很多粒子結合，只能以實驗式表示，沒有分子間的作 用力？

化學鍵的種類

金屬鍵 離子鍵

共價網狀 離子鍵 金屬鍵

分子間作用力

氯化氫 氧

 溫度降低時

 共價分子物質而除了原子與原子間共價鍵外，分子間還有 甚麼作用力呢？

氣體分子會彼此吸引

學習 重點

凡得瓦力

偶極偶極力 誘導偶極力

分散力 影響凡得瓦力

大小的因素

凡得瓦力

分子間的作用力通稱為 凡得瓦力。

凡得瓦力的能量大小通常小於 5kJ／mol 。

凡得瓦力可概分為下列三種：

偶極－偶極力( 極性與極性分子間)。

偶極－誘導偶極力( 極性與非極性分子間)。

分散力( 所有分子，非極性分子間)。

 



kJ/mol 400

150 kJ/mol 150

50

～

： 離子鍵、共價鍵鍵能

～

： 金屬鍵鍵能

 極性分子間的作用力稱為偶極－偶極力。

偶極－偶極力

HCl HCl

 極性分子與非極性分子間的作用力稱為偶極－誘導偶極。

偶極－誘導偶極力

極性的H₂O分子與非極性的O₂接近 O₂產生誘導偶極被H₂O分子吸引

非極性 分子間的作用力稱為分散力。

分散力

極性 分子間會產生分散力嗎？

極性分子中，帶部分電荷的兩極性端，異極性的兩端會彼此 吸引。

例如：氯化氫分子中

氯原子帶部分負電（δ^－），

氫原子帶部分正電（δ^＋）

靠近時，會產生庫侖靜電引力，

稱為偶極－偶極力。

偶極－偶極力

偶極－偶極力

 極性分子與非極性分子間。

 例如：氯化氫分子與氧分子

 靠近時，非極性分子內的電 子雲受到極性分子產生暫時 極化現象。

 誘發偶極分子與永久偶極分 子間會產生吸引力，

此種吸引力即為偶極－誘發偶 極力。

偶極－誘發偶極力

偶極－誘發偶極力

極性分子 誘發極性

在高壓、低溫下，即使是非極性分子也能夠被液化或固化，

德國科學家倫敦認為非極性分子間必然也有吸引力存在，

此吸引力稱為分散力，又稱為倫敦力。

分散力

分子周圍恰有其他非極性 分子存在，則此分子也會 受此瞬間極化分子的誘發 而產生誘發偶極，

例如：氧分子間，

在這些誘發偶極與誘發偶 極間的作用力即為分散力。

分散力

極性 分子間也會產生分散力

凡得瓦力的大小影響

分子物質的沸點

分子物質的熔點

影響凡得瓦力大小的變因？

凡得瓦力影響性質

 與分子的極化程度有關：

分子偶極愈大者，其偶極－偶極力愈大。

分子量相近的物質中，具有極性者，其沸點較高，可見 其分子間的作用力愈大。

偶極－偶極力的大小

分子類型 分子式 分子量 沸點(℃)

非極性 分子

極性 分子

N₂

CO

28

28

－196

－192 SiH₄

PH₃

32

34

－112

－85 GeH₄

AsH₃

77

78

－90

－55 Br₂

ICl

160

162

59

97 Br₂ 與 ICl 之分子量相近，

但因 Br₂ 不具極性，其沸點 較具極性之 ICl 低了 38 ℃。

偶極－偶極力的大小

 不論極性或非極性分子間皆有分散力。

 分散力只有在分子間彼此極為接近時，方可顯現。

 分散力的大小與誘發偶極發生的機率有關，所以分子愈 大，電子雲範圍愈廣，瞬間極化的現象愈可能發生，分 散力就愈大。

分散力的大小

丙烷具有最大的表面積，所以沸點最高；

而甲烷的分子量最小，表面積最小，所以沸點最低。

bp=-161 °C bp=-88.6 °C bp=−42.09 °C

鹵素與鈍氣的沸點均隨分子量的增大而升 高，因為分子量愈大者，其分散力愈大。

分散力的大小

戊烷分子式 C₅H₁₂ 的具有三種同分異構物，其結構式如下：

異構物的沸點比較

直鏈狀的正戊烷具有最大的表面積，所以沸點最高；

而新戊烷的結構接近球形，表面積最小，所以沸點最低。

正戊烷 異戊烷 新戊烷

bp=36℃ bp=28℃ bp=9.5℃

戊烷分子式 C₅H₁₂ 的具有三種同分異構物，其結構式如下：

異構物的熔點比較

新戊烷的結構接近球形，最接近球型對稱，所以熔點最高；

而異戊烷對稱最差，所以熔點最低。

正戊烷 異戊烷 新戊烷

mp=−129.8 °C mp=−159.9 °C mp=−18 °C

1,2-二氯乙烯分子式 C₂H₂Cl₂ 的有順反異構物，其結構式如下：

順反異構物的沸點比較

順式二氯乙烯具有最大的極性，所以沸點高。

反二氯乙烯 順二氯乙烯

bp=60.2 °C bp=48.5 °C

1,2-二氯乙烯分子式 C₂H₂Cl₂ 的有順反異構物，其結構式如下：

順反異構物的熔點比較

反式二氯乙烯具有較佳的對稱性，所以熔點高。

反二氯乙烯 順二氯乙烯

mp=-81.47 °C mp=-49.44 °C

重點 回顧

凡得瓦力

偶極偶極力 誘導偶極力

分散力 影響凡得瓦力

大小的因素

• 分子偶極愈大者，其偶極－偶極 力愈大，

• 分子愈大，電子雲範圍愈廣，瞬 間極化的現象愈可能發生，分散 力就愈大。

• 兩分子間的作用力。

• 偶極－偶極力， 偶極－誘發 偶極力 與分散力 。

• 分子量越大，偶極矩越大 沸點越高。

• 對稱性越佳，分子量越大，

偶極矩越大熔點越高。