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物质只要拥有电负性高于2.1的元素就可以和水相溶吗?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/23 00:03:45
物质只要拥有电负性高于2.1的元素就可以和水相溶吗?
水的主要结合力是氢键,而以氢为介质的两边的元素电负性必须大于氢的电负性(2.1)才能形成氢键,可不可以理解为“如标题(也就是说含有C、N、O、F、P、S、Cl、As、Se、Br、I、Au、Pb的物质就都可以与水相溶吗?)”原因我认为是拥有这些元素的物质与水结构相似:可以为形成氢键提供氢原子或接受氢原子(是这么说的吧?反正大家应该明白意思吧?)
很认真看了你的问题~
首先,关于形成氢键的条件,我想你概念上应该根本不清晰:
(1) 与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 .
  (2) 较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)
  氢键的本质: 强极性键(A-H)上的氢核 与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力.
  (3)表示氢键结合的通式
  氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y①表示.式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子.
  X和Y可以是两种相同的元素,也可以是两种不同的元素.
  (4)对氢键的理解
  氢键存在虽然很普遍,对它的研究也在逐步深入,但是人们对氢键的定义至今仍有两种不同的理解.
  第一种把X-H…Y整个结构叫氢键,因此氢键的键长就是指X与Y之间的距离,例如F-H…F的键长为255pm.
  第二种把H…Y叫做氢键,这样H…F之间的距离163pm才算是氢键的键长.这种差别,我们在选用氢键键长数据时要加以注意.
  不过,对氢键键能的理解上是一致的,都是指把X-H…Y-H分解成为HX和HY所需的能量.
  (5)氢键的饱和性和方向性
  氢键不同于范德华力,它具有饱和性和方向性.由于氢原子特别小而原子A和B比较大,所以A—H中的氢原子只能和一个B原子结合形成氢键.同时由于负离子之间的相互排斥,另一个电负性大的原子B′就难于再接近氢原子.这就是氢键的饱和性.
  氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H与原子B的相互作用,只有当A—H…B在同一条直线上时最强,同时原子B一般含有未共用电子对,在可能范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致,这样可使原子B中负电荷分布最多的部分最接近氢原子,这样形成的氢键最稳定.


还有,关于电负性和相似相容 我想澄清一下:

电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度”.元素电负性数值越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强;反之,电负性数值越小,相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱(稀有气体原子除外).一个物理概念,确立概念和建立标度常常是两回事.同一个物理量,标度不同,数值不同.电负性可以通过多种实验的和理论的方法来建立标度.

“相似”是指溶质与溶剂在结构上相似;“相溶”是指溶质与溶剂彼此互溶.例如,水分子间有较强的氢键,水分子既可以为生成氢键提供氢原子,又因其中氧原子上有孤对电子能接受其它分子提供的氢原子,氢键是水分子间的主要结合力.所以,凡能为生成氢键提供氢或接受氢的溶质分子,均和水“结构相似”.如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(酰胺)等.当然上述物质中R基团的结构与大小对在水中溶解度也有影响.如醇:R—OH,随R基团的增大,分子中非极性的部分增大,这样与水(极性分子)结构差异增大,所以在水中的溶解度也逐渐下降.


概念问题你应该搞明白,这是关键,不要断章取义,不知道你现在几年级,不过看到你假想的(暂且说假想)Au、Pb都可以和水相容.那就咱们的世界就得另一番模样了~
再问: 没看出来我哪错了。。。。 (1) 与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 。(即 C、N、O、F、P、S、Cl、As、Se、Br、I、Au、Pb它们啊。。。不是吗?还有我也奇怪油脂为什么电负性大于H却不行)   (2) 较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B (F、O、N) (我问是否和水相溶,水中有“较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B”也就是O啊,哪有问题。。。)
再答: 油脂 是高分子化合物,电负性是判断吸引电子的能力,之所以产生H键,是由于分子间的电子云的部分重合,因而产生相似相容,如果换成C、N、O、F、P、S、Cl、As、Se、Br、I、Au、Pb的话,H原子与他们结合,完全是电子直接被“俘虏”过去了,形成了化合物,金属元素这种结合的力度比C、N、O这些要大得多,分子内根本不存在什么H键~ 氢键是二个单个不同分子之间的作用了,C、N、O、F、P、S、Cl、As、Se、Br、I、Au、Pb与H结合就是属于原子级别的了,不能混淆~