范德华力和氢键对物质的物理性质的影响

吐尔洪江·阿布都热依木　卡马力亚·莫合太尔

一、范德华力对物质物理性质的影响

范德华力对物质物理性质的影响是多方面的。液态物质范德华力越大，气化热就越大，沸点就越高；固态物质范德华力越大，熔化热就越大，熔点就越高。一般来说，结构相似的同系列物质相对分子质量越大，分子变形性也越大，范德华力强，物质的熔点，沸点也就越高。例如，稀有气体，卤素单质等，其沸点和熔点就是随着相对分子质量的增大而升高的。相对分子质量相等或近似而体积大的分子，电子位移可能性大，有较大的变形性，此类物质有较高的沸点，熔点。

范德华力对液体的互溶度以及固态，气态非点解质在液体中的溶解度也有一定影响。溶质或溶剂（指同系物）的极化率越大，分子变形性和范德华力越大，溶解度也越大。

另外，范德华力对分子型物质的硬度也有一定的影响。分子极性小的聚乙烯，聚異丁烯等物质，范德华力较小，因而硬度不大；含有极性基因的有机玻璃等物质，范德华力较大，具有一定的硬度。

二、氢键对物质物理性质的影响

氢键通常是物质在液态时形成的，但形成后有时也能继续存在于某些固态甚至气态物质之中。例如：在气态，液态和固态的HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质是很多的，如水，水合物，无机酸和某些有机化合物。氢键的存在，影响到物质的某些性质。如：

1.熔点，沸点

分子间含有氢键的物质溶化或气化时，除了要克服范德华力外，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，沸点比同系列氢化物的熔点，沸点高。分子内形成氢键，其熔点，沸点常降低。例如，有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比分子间氢键的间硝基苯酚的熔点（95℃）和对位硝基苯酚的熔点（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。HCl和NH3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。

3.黏度

分子间有氢键的液体，一般黏度较大。例如甘油，磷酸，浓硫酸等多羟基化合物，由于分子间可形成众多的氢键，这些物质通常为黏稠状液体。

4.密度

液体分子间若形成氢键，有可能发生缔合现象。例如液态HF，在通常条件下，除了正常简单的氟化氢分子外，还有通过氢键联系在一起的复杂分子（HF）n。

nHF 缔合（HF）n

式中n可以是2，3，4……。这种由若干个简单分子联成复杂分子而不改变原物质化学性质的现象，称为分子缔合。分子缔合的结果会影响液体的密度。H2O分子之间也有缔合现象。

nH2O 缔合（H2O）n

常温下，液态水中除简单水分子外，还有（H2O）2，（H2O）3……，（H2O）n等缔合分子的存在。降低温度有利于水分子的缔合。温度降至0℃时，全部水分子结成巨大的缔合物-冰。