氫鍵是否可以看作分子間作用力(范德華力)向化學鍵的過渡?

時間 2021-05-29 23:39:47

1樓:趙克緯

美國芝加哥大學Anderi Tokmakoff課題組與埃默里大學Joel Bowman課題組合作,結合實驗與理論研究了強氫鍵[F-H-F]-體系的振動性質與勢能面,結果支援了氫鍵與共價鍵之間的連續性。

Science:挑戰教科書,「奇葩」化學鍵既像氫鍵又像共價鍵- X-MOL資訊

2樓:

這個問題挺有意思的。今年秋天我用SAPT[1]分解了兩個水分子之間氫鍵的能量,得到了氫鍵分解能與兩個氧原子間距離的關係。從圖中可以看出,靜電、色散、誘導作用對氫鍵有正貢獻(其中靜電力佔主導地位,誘導力次之),交換互斥作用有負貢獻,氫鍵是這些作用的疊加。

顯然,氫鍵既不是單純的靜電力,也不是單純的范德華力,而是帶有一部分電子雲之間的作用。

3樓:薏苡

剛剛看到你改了問題,但還是不太對,因為分子間作用力決不等同於范德華力。范德華是 polarizability-polarizability interaction, 和分子間距的負六次方成正比,是分子間作用中較弱的。對於中性分子來說,dipole-dipole 與距離的負三次方成正比,要強得多。

Dipole-quadrupole, 負四次方; quadruple-quadruple , 負五次方。分子轉動會削弱後面兩種。

氫鍵可以看成有共價鍵性質的分子間作用。首先,這分子作用是 electrostatic, 比上述種種都強。說它有共價鍵性質是因為它的方向性和對原子的選擇性。

如果你仔細分析量化計算結果,會發現氫鍵中多多少少有乙個原子的電子填充了另一原子的軌道。所以氫鍵對能量的降低往往比庫侖定律描述的純靜電作用要大。類似的 halogen bond 有更明顯的方向性和共價鍵性質。

抱歉用了這麼多英文,今天懶得查字典。

4樓:肖晗

@走走其實現在圍繞著氫鍵成分的撕逼也很激烈,如果按照主流的觀點,氫鍵是一種以靜電相互作用力為主導的次級鍵,那麼回答自然是不能。

不過現在也有觀點認為氫鍵中諸如charge-transfer的這類成分有可能佔據主導地位,那樣其實回答說是的話也不能說沒有道理。

附上兩篇撕逼文:10.1021/acs.

jpca.6b1293010.1021/acs.

jpca.7b0816510.1021/acs.

jpca.7b09307

5樓:翟羽

可以倒是可以。說白了氫鍵在電子結構這方面也就是個強靜電作用和強誘導。但是由於太強了這個氫核的位置變得多。

但是呢,由於各種各樣的原因,氫鍵被單獨拿出來研究,這不全是物理原因,也有一些是因為研究具體問題,為了方便拿出來單獨研究。

6樓:darkseal

這個問題挺奇怪。

藩德華力我理解比氫鍵弱。金屬鍵根本不是化學鍵,金屬可以理解為乙個整體的分子,電子自由移動。金屬的密度比分子化合物大。

藩德華力是色散力,氫鍵是離子相互作用,金屬鍵也可以理解為離子相互作用。

質子不是電子,完全不同的東西,所以嘛沒有過渡。

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