上海交通大学材料

,(2,1,1,1/2); (2,1,0,1/2); (2,1,-1,1/2),电子在原子轨道上排布：,原子间的结合键 （Interatomic Bonding）,离子键（Ionic Bonding）,正负离子间的库伦力在高电正性的金属元素和高电负性的非金属元素间形成。,共价键（Covalent Bonding）,金属键（Metallic Bonding）,规则排列的离子实与自由电子间的库伦力出现在电负性相等或相近的金属之间。,分子键（Molecular banding）,原子或分子间电偶极子的静电吸引作用（范德华力）出现在惰性气体原子或由共价键分子聚集成的晶体。,电偶极子：原子或分子中存在正电荷和负电荷中心。,瞬时偶极子（Fluctuating Induced Dipole） 存在于一切原子和分子中,由不同元素通过共价键结合的分子 极性分子（polar molecule），存在固有偶极子（Permanent dipole）。,同时存在瞬时偶极子，且通常起主要作用,氢键（Hydrogen bonding）,一种特殊的极性分子间固有偶极子的相互吸引作用。,分子中含有氢元素和高电负性的非金属元素,10.4.2 分子间的吸引作用,1. 色散力 无论是极性分子还是非极性分子均存在瞬时偶极,这种瞬时偶极之间产生的作用力叫色散力。 色散力是普遍存在的,即极性分子与极性分子之间,极性分子与非极性分子之间以及非极性分子与非极性分子之间均存在色散力. 分子体积越大,越易变形,则色散力就越大. 由于瞬时偶极的方向处在瞬息万变之中,故色散力的方向是多变的(没有方向性).,2. 诱导力 当极性分子和非极性分子相接近时,非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下发生极化而产生诱导偶极.该诱导偶极与极性分子的固有偶极相互吸引而产生的作用力称为诱导力。 诱导力存在于极性分子与非极性分子之间,同样也存在于极性分子与极性分子之间. 极性分子的固有偶极矩越大,(非)极性分子的变形性越大,则诱导力就越大.,3. 取向力 当极性分子和极性分子相互接近时,它们的固有偶极同极相斥而异极相吸,就使得极性分子定向排列,因而产生的作用力叫取向力。 极性分子的固有偶极越大,取向力越大. 取向力只存在于极性分子与极性分子之间.,分子间力对物理性质的影响,分子间力大小主要影响属于分子晶体的物质的物理性质（如熔沸点、气化热、熔化热、蒸气压、溶解度及表面张力等）,而分子内部的化学键则主要影响的是分子晶体的化学性质.,对于分子晶体,晶体质点之间的作用力为分子间力.而一般分子,分子量越大,分子体积越大,则变形性也越大,分子间的色散力也会越大,即分子间作用力也越大,所以分子晶体的熔沸点就会越高.,氢键的定义：,氢键是由相对带正电的氢原子与电负性强,原子半径小,且具有孤对电子的(相对带负电的)原子(如F,N,O等)相互吸引而产生的作用力。这种作用力属静电引力范畴。,氢键对物质性质的影响,1.影响物质的熔沸点 一般情况下,分子间氢键可使物质的熔沸点升高;而分子内氢键可使熔沸点降低. 2.影响物质的溶解度,硬度和粘度等 溶质与溶剂之间形成氢键可增大溶解度;液体分子之间形成氢键可增大粘度;晶体中的分子间氢键可增大晶体的硬度.,原子结合后的电子排布,分子中存在核与电子、电子与电子、核与核间的复杂作用,对于含有M个原子核和N个电子的分子体系,核与电子间的吸引势能,电子与电子间的排斥势能,平均势场近似,代入,H2+的薛定谔方程,（电子云从核外侧吸引核；核间斥力）,