แรงกระทำระหว่างโมเลกุล (Intermolecular Forces) Chemistry 140 Fall 2002 แรงกระทำระหว่างโมเลกุล (Intermolecular Forces)

Chemistry 140 Fall 2002 เนื้อหาที่จะเรียน 1 Intermolecular Forces and some Properties of Liquids 2 Vaporization of Liquids: Vapor Pressure 3 Some Properties of Solids 4 Phase Diagrams 5 Van der Waals Forces 6 Hydrogen Bonding 7 Network Covalent Solids and Ionic Solids

Intermolecular Forces and Some Properties of Liquids Cohesive Forces Intermolecular forces between like molecules. Adhesive Forces Intermolecular forces between unlike molecules. Surface Tension  Energy or work required to increase the surface area of a liquid. Viscosity  A liquids resistance to flow

Intermolecular Forces

Intermolecular Forces

Vaporization of Liquids: Vapor Pressure Chemistry 140 Fall 2002 Vaporization of Liquids: Vapor Pressure Bonding atomic orbitals are shown in grey.

ΔHvap = Hvapor – Hliquid = - ΔHcondensation

Boiling Point Mercury manometer Vapor pressure of liquid Pvap independent of Vliq Pvap independent of Vgas Pvap dependent on T

Vapor Pressure and Boiling Point

Vapor Boils at Low Pressure

The Critical Point ความหนาแน่นของของเหลวลดลงแต่ของไอจะเพิ่มขึ้นและต่อมาจะมีค่าเท่ากัน แรงตึงผิวของของเหลวจะเข้าใกล้ศูนย์ ชั้นของของเหลวและไอจะกลายเป็นหนึ่งเดียว ไม่เห็นความแตกต่าง

ตัวอย่างการใช้ข้อมูลความดันไอ จากปฏิกิริยาเคมีชนิดหนึ่งได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำมวล 0.132 g ที่อุณหภูมิ 50.0 oC ในภาชนะปิดปริมาตร 525 mL จงทำนายว่าน้ำนี้จะอยู่ในสถานะ (a) liquid only (b) vapor only (c) liquid-vapor equilibrium

Clausius-Clapeyron Equation ln P = -A ( ) + B 1 T A = ΔHvap R ln = - ( - ) P2 P1 1 T2 T1 ΔHvap R

Some Properties of Solids Freezing Point Melting Point ΔHfus(H2O) = +6.01 kJ/mol

Sublimation ΔHsub = ΔHfus + ΔHvap = -ΔHdeposition

Chemistry 140 Fall 2002 Phase Diagrams Iodine

Chemistry 140 Fall 2002 Phase Diagrams Carbon dioxide

Supercritical Fluids

Decaffeination with Supercritical CO2

Chemistry 140 Fall 2002 Water

Interpreting a Phase Diagram General Chemistry: Chapter 12 Prentice-Hall © 2007

Van der Waals Forces Instantaneous dipoles. Induced dipoles. Electrons move in an orbital to cause a polarization. Induced dipoles. Electrons move in response to an outside force. Dispersion or London forces. Instantaneous dipole – induced dipole attraction. Related to polarizability.

Phenomenon of Induction

Instantaneous and Induced Dipoles < 10 kJ/mol

Dipole Dipole Interactions 5 to 20 kJ/mol

Electrostatic Potential Maps General Chemistry: Chapter 12 Prentice-Hall © 2007

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงกระทำระหว่างโมเลกุลกับสมบัติของสารประกอบ เรียงลำดับจุดเดือดของสารต่อไปนี้: CCl4, Cl2, ClNO, N2. จุดเดือดที่พบจริง CCl4 = 349.9 K ClNO = 266.7 K Cl2 = 239.1 K N2 = 77.3 K

Hydrogen Bonding 15 to 40 kJ/mol

Hydrogen Bonding

Hydrogen Bonding in HF(g)

Hydrogen Bonding in Water Chemistry 140 Fall 2002 Hydrogen Bonding in Water around a molecule in the solid in the liquid

Other examples of H-Bonds Chemistry 140 Fall 2002 Other examples of H-Bonds

DNA Double Helix

The Polymerase Chain Reaction (PCR)

Network Covalent Solids and Ionic Solids Chemistry 140 Fall 2002 Network Covalent Solids and Ionic Solids

Other Carbon Allotropes

Interionic Forces

Energy Changes in the Formation of Ionic Crystals

Ion-dipole Interactions cation-p Interactions

anion-p Interactions p-p Interactions

Hydrophobic Effects

Focus On Liquid Crystals

Liquid Crystal Thermometers

End of Chapter Questions You can think about problems in reverse to help sort out a strategy. a b c If I had the answer, what would I have used to get it.