化学键和分子间力

1.范德华力

2.次级键——简单氢键
3.其它次级键


范德华力是短程力，一般认为十倍半径以上的距 离就没有范德华力了。

由于不能算化学键，又没有方向性和饱和性，所 以不存在键角，同时应该用“作用能”“作用范 围”而不是“键能”Байду номын сангаас键长”这种说法。
作用能为几到几十kJ/mol，作用范围应该可以达到几纳米， 典型例子是石墨层间作用力。
Fritz Haber(1868~1934)

自由电子理论（改性共价键理论）认为金属键无固 定键能——与自由电子数量、离子半径、电子层结 构等多种因素有关。金属键无方向性和饱和性。
因此金属键也不好说键长和键角。或许可以根据金 属半径的定义，两原子核间距为“键长”，并由空 间紧密堆积结构计算“键角”。
Custelcean, R.; Jackson, J. E. "Dihydrogen Bonding: Structures, Energetics, and Dynamics" Chemical Reviews 2001
键能： F——H· · · Br——R（氢键，Br是受体） B——H M——R（抓氢键，M是受体） 不同点： 卤代物BrR中R吸电子能力越强， Br的亲电性越强， 氢键越弱。 金属有机物MR中金属原子M的正电性越强，吸引力 越大，抓氢键越强。
小组成员：**** 演讲者：****

键能：在绝对零度，1mol处于基态的双原子分子 AB断裂为基态A原子和B原子所需的能量， 称为A-B键的摩尔键能。 键长：两个成键原子原子核之间的距离。 键角：两个相邻化学键之间的夹角。



键能、键长、键角主要是共价键的性质。
如：苯中C-H键长为110pm，C-C键长为139pm， C-C-C键角为120°
石墨层间距：335pm，此为 范德华力作用范围；C-C键长： 142pm，此为共价键键长。
氢键键能几到几十kJ/mol，比 范德华力强一点。 键长的定义与共价键不同，右 图中O1-H3-O8基本共线， O1和O8的核间距为氢键键长， 约为276pm。 氢键有方向性和饱和性。键角 多接近180°。
图中氢键相当于是两个氢之间 的键，是由于B和O的电负性 差异，导致B上的氢相当于带 负电，O上的氢相当于带正电 而形成的。 键长180~190pm，键角不再 是接近180°。
键能： F——H· · · Br——R（氢键，Br是受体） H——N· · · Br——R（卤键，N是受体） 不同点：对于氢键，R吸电子能力越强，氢键越弱； 对于卤键，R吸电子能力越强，卤键越强。

这是因为Br的亲电性越强，亲核性就越低。做氢键 受体需要更强的亲核性，做氢键给体需要更强的亲 电性。
卢运祥. 与氢键平行的分子间相互作用—卤键的理论研究[D].浙江大学,2008.

金(I)物种异常的结构和分子内较短的金-金距离表明金原 子之间存在某种较强的作用力。 键能：通常为20~60 kJ/mol 作用的距离范围：约为275－325 pm


此影响与共价键有相似点。比如，配体体积大，空 间上阻碍分子间相互接近，使亲金作用减弱，这一 点无论是对于共价键、氢键还是亲金作用等，均是 如此，体现统一性。
同时又有不同点。比如配体的软硬程度，在考虑配 位键时，总是遵循软硬匹配，而亲金作用中是越软 越好，大刚性的配体甚至可使该作用消失。

欧阳一夫,刘畅,于航,于乐飞. 金(I)化合物中的亲金相互作用[J]. 大学化学,2017,32(02):79-88.

离子晶体一般不说键长、键 角，而是用晶胞参数表示。 如NaCl晶胞边长a=562pm， 可以当作其键长。它是面心 立方晶格，因此可认为键角 均是90°或180°。
晶格能U是1mol离子晶体离解为自 由气态离子吸收的能量。 晶格能相比于共价键的键能，一个 重要区别就是它不能由实验直接测 定，因为加热离子晶体不会得到单 个气态离子。晶格能由BornHaber循环计算。