氢键
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氢键形成的条件
（1） 存在与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 。 （2）存在 较小半径、较大电负性、含孤对电子 电荷的原子B (F、O、N) 、带有部分负
氢键的本质: 强极性键(A-H)上的氢核 与电负性很大的、含孤电 子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。
氢键的饱和性和方向性
• 氢键不同于范德华力，它具有饱和性和方向性。由于氢原子特别小而原子 A和B比较大，所以A—H中的氢原子只能和一个B原子结合形成氢键。同时 由于负离子之间的相互排斥，另一个电负性大的原子B′就难于再接近氢 原子，这就是氢键的饱和性。 • 氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H与原子B的相互作用，只有当A— H…B在同一条直线上时最强，同时原子B一般含有未共用电子对，在可能 范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，这样可使原子B中负电 荷分布最多的部分最接近氢原子，这样形成的氢键最稳定
水和冰
水结冰时体积膨胀，密度减小，是水的另一反常性质，也可以用氢键来解释。 在水蒸气中水是以单个的H2O分子形式存在；在液态水中， 经常以几个水分子通过氢键结合起来，形成(H2O)n； 在固态水(冰)中，水分子大范围地以氢键互相联结， 形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙， 造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上
谢谢大家
什么是氢键？
• 定义：氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、 半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生 成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢 键。
分子间作用力和氢键
氢键是怎样形成的呢？ 现在以HF为例来说明。在HF分子中，由于F原子吸引电子的能力很强，H—— F键的极性很强，共用电子对强烈地偏向F原子，亦即H原子的电子云被F原子 吸引，使H原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小、带部分正电荷的H 核，与另一个HF分子带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就 是氢键。它比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强。通常我们也可把氢键 看作是一种比较强的分子间作用力。分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸 点升高，这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键，从而需要 消耗较多能量的缘故。
分子内氢键
某些分子内，例如HNO3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键。分子内氢键由于 受环状结构的限制，X－H…Y往往不能在同一直线上。
邻羟基苯甲醛
氢键的影响
• 氢键的存在，影响到物质的某些性质。 • （1）熔点、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。分子内生成 氢键，熔、沸点常降低。例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比 有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。 • （2）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HN3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。
结构相似的物质随着相对分子质量的增大分子间作用力增大，以及它们的熔 点和沸点也随着升高的事实。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变与以上事 实不完全符合。从图上可以看出，NH3、H2O和HF的沸点反常。例如，HF的沸 点按沸点曲线的下降趋势应该在-90℃以下，而实际上是20℃；
H2O的沸点按沸点曲线下降趋势应该在-70℃以下，而实际 上是100℃。为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢？这是 因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的 相互作用，使得它们只能在较高的温度下才能汽化。上述 物质的分子之间存在着的这种相互作用，叫做氢键。
氢键的种类
• 分子间氢键
• 现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中，由于F的电负性很大，共用电 子对强烈偏向F原子一边，而H原子核外只有一个电子，其电子云向F原子 偏移的结果，使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带 部分正电荷的氢原子，使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电 荷的F原子有可能充分靠近它，从而产生静电吸引作用。这个静电吸引作 用力就是所谓氢键。不同种分子之间仅同种分子之间可以存在氢键，某些 不同种分子之间也可能形成氢键。
氢键形成的条件
（1） 存在与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 。 （2）存在 较小半径、较大电负性、含孤对电子 电荷的原子B (F、O、N) 、带有部分负
氢键的本质: 强极性键(A-H)上的氢核 与电负性很大的、含孤电 子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电作用力。
氢键的饱和性和方向性
• 氢键不同于范德华力，它具有饱和性和方向性。由于氢原子特别小而原子 A和B比较大，所以A—H中的氢原子只能和一个B原子结合形成氢键。同时 由于负离子之间的相互排斥，另一个电负性大的原子B′就难于再接近氢 原子，这就是氢键的饱和性。 • 氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H与原子B的相互作用，只有当A— H…B在同一条直线上时最强，同时原子B一般含有未共用电子对，在可能 范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，这样可使原子B中负电 荷分布最多的部分最接近氢原子，这样形成的氢键最稳定
水和冰
水结冰时体积膨胀，密度减小，是水的另一反常性质，也可以用氢键来解释。 在水蒸气中水是以单个的H2O分子形式存在；在液态水中， 经常以几个水分子通过氢键结合起来，形成(H2O)n； 在固态水(冰)中，水分子大范围地以氢键互相联结， 形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙， 造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上
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什么是氢键？
• 定义：氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、 半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生 成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢 键。
分子间作用力和氢键
氢键是怎样形成的呢？ 现在以HF为例来说明。在HF分子中，由于F原子吸引电子的能力很强，H—— F键的极性很强，共用电子对强烈地偏向F原子，亦即H原子的电子云被F原子 吸引，使H原子几乎成为“裸露”的质子。这个半径很小、带部分正电荷的H 核，与另一个HF分子带部分负电荷的F原子相互吸引。这种静电吸引作用就 是氢键。它比化学键弱得多，但比分子间作用力稍强。通常我们也可把氢键 看作是一种比较强的分子间作用力。分子间形成的氢键会使物质的熔点和沸 点升高，这是因为固体熔化或液体汽化时必须破坏分子间的氢键，从而需要 消耗较多能量的缘故。
分子内氢键
某些分子内，例如HNO3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键。分子内氢键由于 受环状结构的限制，X－H…Y往往不能在同一直线上。
邻羟基苯甲醛
氢键的影响
• 氢键的存在，影响到物质的某些性质。 • （1）熔点、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。分子内生成 氢键，熔、沸点常降低。例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比 有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。 • （2）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HN3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。
结构相似的物质随着相对分子质量的增大分子间作用力增大，以及它们的熔 点和沸点也随着升高的事实。但是有些氢化物的熔点和沸点的递变与以上事 实不完全符合。从图上可以看出，NH3、H2O和HF的沸点反常。例如，HF的沸 点按沸点曲线的下降趋势应该在-90℃以下，而实际上是20℃；
H2O的沸点按沸点曲线下降趋势应该在-70℃以下，而实际 上是100℃。为什么HF、H2O和NH3的沸点会反常呢？这是 因为它们的分子之间存在着一种比分子间作用力稍强的 相互作用，使得它们只能在较高的温度下才能汽化。上述 物质的分子之间存在着的这种相互作用，叫做氢键。
氢键的种类
• 分子间氢键
• 现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中，由于F的电负性很大，共用电 子对强烈偏向F原子一边，而H原子核外只有一个电子，其电子云向F原子 偏移的结果，使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带 部分正电荷的氢原子，使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电 荷的F原子有可能充分靠近它，从而产生静电吸引作用。这个静电吸引作 用力就是所谓氢键。不同种分子之间仅同种分子之间可以存在氢键，某些 不同种分子之间也可能形成氢键。