极性分子和分子的极性.ppt

极性分子和分子的极性,分子的极性怎样左右物质的行为？,分子的极性源于键的极性；键的极性决定于成键原子间电子云的分布。,回放,极性键构成的分子：,双原子分子分子和键的极性相一致；,多原子分子,分子空间结构对称，非极性分子；分子空间结构不对称，极性分子。,O-C-O,H2O,CH4,非极性键构成的分子，必是非极性分子。,回放,分子的极性就是分子的电性。因此，可用电学实验予以验证：,水分子的极性使其能在微波作用下震荡。微波炉以此烹饪食品。,物质的电性,物质的溶解性,物质的溶解性遵循“相似相溶”的规律。,在溶液中，极性相似的物质相趋向。,C2H6/H2O,这张纸片之所以如此“倔犟”，是因为：铅笔把石墨涂在纸上，而石墨是非极性的；另一面，纸的纤维是极性分子构成的。,溶液里发生了如下的反应：,2KBr+Cl2Br2+2KCl,虽然水溶液里还有KBr：,Br+Br2Br3,Br2还是进入了CCl4。这表明Br2在CCl4中溶解度比Br大得多。,I2CCl4,I2也是如此。,Cl2KBr,某些物质的表面活性,有一类物质，结构上由不对称的两部分(极性和非极性）组成（又称双亲化合物）：,常表示为：,如：十二烷基磺酸钠,这类物质称表面活性剂，具有广泛用途。,极性基 非极性基（亲水基）（亲油基）,表面活性剂的最重要作用是能降低表面张力。,什么是表面张力？,两根火柴被表面张力拉在一起，又于表面张力的降低而分开。,物体表面层分子便受到一种向内的力。欲使表面积增大，就必须做功。此功即表面张力。,符号：，单位：Nm-1。,当溶液中溶有双亲分子时，其极性基指向水，非极性基指向气。,由于水与亲油基的排斥使表面活性剂在表面形成单分子膜。这种斥力降低了水的收缩力，即降低了表面张力。,表面活性剂具有降低表面张力的功能，这种性质称表面活性。,表面活性剂的性质,临界胶束浓度（CMC）：,表面活性剂的浓度只有稍大于CMC时才能发挥最大作用。,当浓度增加到液面形成表面活性剂的单分子膜时(10-3-10-5)，表面张力降到最低点。,当表面活性剂的浓度超过CMC时，它们的亲油基受水分子的排斥而相互聚在一起，形成团状结构，称胶束。,胶束内部是亲油的，可提高非水熔性的物质溶解度胶束增熔。,表面活性剂的亲水性,即HLB值。,双亲分子极性基团极性越强，HLB值越大。,HLB值可以表示表面活性剂的特性及使用范围。,工业用表面活性剂的HLB值,表面活性剂的基本作用,润湿 渗透作用;,不同的界面间表面张力不同。表面活性剂降低表面张力便可以提高润湿作用。,由于润湿作用的增强，使渗透作用也得以提高。,乳化 分散作用：,在不互溶的油-水间，由于表面活性剂的加入，可以使系统成为乳状分散系。,W/O O/W,乳液有两种：,油包水（W/O）水是分散质；,水包油（O/W）油是分散质。,把固体微粒分散于溶剂中的作用称分散作用。表面活性剂的分散作用与乳化作用相似。,起泡 消泡作用：,不溶性气体分散于液体或固体中形成的分散系气泡。,表面活性剂可以使气泡稳定存在。如果能把起泡剂替换出来，就可以消泡。,洗涤作用。,表面活性剂的洗涤作用是润湿、渗透、乳化、分散的综合结果。,防锈剂是一种表面活性剂。,润滑油（润滑脂）的防锈作用,它的极性基吸附于金属件上，而油性基则在在摩擦件中间形成油膜。把固体摩擦变为液体摩擦，起到减磨作用。,黏结剂的作用也有类似的模型,极性材料要使用极性黏结剂，非极性材料要使用非极性黏结剂。,黏结剂也是依据分子的极性产生作用的。,黏结剂多是高分子材料。,高聚物分子中的极性基团,高聚物分子的极性是指链节中存在着极性基团，使整个分子呈极性。,在尼龙6中有氨基和羰基：,如，聚乙烯和聚氯乙烯：,ABS：,涤纶：,尼龙66：,高分子的极性基团对高聚物性质的影响,机械性能：分子间力大，机械强度就大。大分子的极性基团可以增强 分子间力。,电性能：高聚物无电子、离子，多是绝 缘体。但极性基团在电场中会 周期性取向，产生位移电流，使其具有导电性。,溶解性：符合“相似相溶”原理。但不同 于低分子，其溶解过程可分为 溶胀、溶解两步：,溶胀：溶剂分子进入高分子链中，使高 分子链间距增大，体积膨胀；,溶解：高分子链间距离继续扩大，直至 高分子链彼此分离而进入溶剂。,极性基团的数量对溶解性有大影响。,“分子的极性”是分子层次上最基本的结构特征之一，也是普通化学中最重要的基本概念。依此可以说明物质的许多性质：电性能、溶解性、表面活性、减磨性、黏结性、机械性能等等。此处我们把它作为一个独立的话题讨论，意在提倡一种融会贯通的学习方法。,