47．了解了偶极距的概念以后，我们就来具体介绍一下分子间的作用力。分子的极化和变形是分子间产生吸引作用的根本原因。分子间力有三种类型：1．取向力。两个极性分子互相靠近时，由于极性分子固有偶极的作用，产生同极相斥，异极相吸，使极性分子在空间转向成为异极相邻的状态，就是图上这样，以静电引力互相吸引。这种状态称为分子的取向，这种由极性分子在空间取向形成的作用力，称为取向力。取向力只存在于极性分子之间，其大小偶极距平方成正比，即分子偶极距越大，分子极性越大，取向力越大。取向力与热力学温度成反比，温度越高，取向力越弱，而且随着分子间距离增大，取向力快速减小。
2．诱导力。当极性分子和非极性分子相互靠近时，极性分子的固有偶极会使非极性分子变形而产生诱导偶极，图中深色的是极性分子，白色的是非极性分子，被诱导产生诱导偶极，变成浅色的极性分子。极性分子的固有偶极与非极性分子的诱导偶极之间产生了吸引力，这种吸引力称为诱导力。诱导力除了使非极性分子产生偶极之外，也会发生在极性分子之间，结果就是使极性分子的偶极距增大，极性增强。诱导力还会出现在分子和离子以及离子和离子之间。被诱导分子的变形性越大，分子间产生的诱导力就越大，分子的变形性和原子半径有关，原子半径越大，分子越容易变形，诱导力也就越大。诱导力的其它影响因素和取向力基本一致，不同之处就是诱导力和温度无关。
3．色散力。任何一个分子，由于电子的运动和原子核的振动，会出现电子和核的瞬间相对位移，引起分子中正负电荷重心分离，产生瞬时偶极。当两个非极性分子相互靠近时，这种瞬时偶极也会诱使邻近的非极性分子产生瞬时诱导偏极，相邻分子会在瞬时产生异极相邻的状态，如图。分子间因此而产生了吸引力。由于从量子力学导出的这种力的理论公式与光色散公式相似，因此把这种力称为色散力，其实二者并无联系。虽然瞬时偶极仅在瞬时出现，存在时间极短，但由于分子处于不断运动之中，因此不断地重复产生瞬时偶极，故分子之间始终存在着这种色散力。色散力与相互作用分子的变形性成正比。虽然举例是在非极性分子之间，但是注意顺势偶极的定义是发生在任何一个分子中，也就是说色散力在一切分子间都会发生。
48．介绍完三种分子间作用力，来说明一下它们的特点1.分子间作用力是一种吸引力。作用能量一般在几～几十kJ2mol-1，比化学键小1～2个数量级。
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2.分子间作用力是一种短程力，作用范围约500皮米以内，一皮米等于10的负12次方米。而且没有方向性和饱和性。只要空间许可，气体凝聚时总是吸引尽可能多的其他分子于其正负两极周围。3.分子间作用力以色散力为主。通常分子量越大的分子，色散力越大，分子间作用力也越大。只有极性很大的分子，取向力才占较大的比重。
分子间力对物质的物理性质，包括熔点、沸点、熔化热、气化热、溶解度和粘度等都有较大的影响。例如，除了水，氟化氢和氨特殊以外，第四主族到第七主族同族元素氢化物的熔、沸点随相对分子质量的增加而升高，这是因为分子相对质量增大也就是分子体积增大，那它的变形性也就增大，色散力随之增强。三种特殊情况的存在是因为它们的分子间存在另一种作用力，氢键，这个马上就会讲到。
49．最后特别要强调的是三种作用力的存在范围。前面已经提到，色散力是存在于所有分子中，诱导力会发生在极性分子间和极性与非极性分子间，取向力则只存在于极性分子间。换一种说法，在非极性分子间只有色散力存在，在极性和非极性分子间有色散力和诱导力的存在，在极性分子间三种力都存在。甲烷是非极性分子，分子间只存在色散力；氟化氢是极性分子，分子间存在取向力，诱导力和色散力；极性和非极性分子间存在色散力和诱导力。
50．刚才介绍分子间作用力的时候提到一个特殊情况，水，氟化氢和氨的熔沸点大于同主族元素的氢化物，原因就是这三种物质的分子间除了三种分子间作用力外还存在一种特殊作用力，我们称之为氢键。氢键之所以产生是因为当氢原子与电负性很大、半径很小的原子X（如F、O、N等）以共价键结合时，由于X原子吸引电子的能力很强，共用电子对强烈偏向于X原子，氢原子几乎成为没有电子云的只带有正电荷的“裸核”，它的半径又很小，电荷密度很大，还可以与另一个电负性很大，且半径较小的原子Y（如F、O、N等）的孤对电子充分靠近产生吸引力，形成氢键。氢键通常表示为X—H?Y。氢键的示意图是这样的，红色代表电负性大的氟，氧，氮原子，白色代表氢原子。
形成氢键的条件是：
⑴ 有一个与电负性很大、半径很小的原子X形成共价键的氢原子。 ⑵ 有另一个电负性很大、半径很小且有孤对电子的原子Y。
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X和Y可以是同种元素，也可以是不同种的元素。 51．氢键的特点
氢键比共价键的键能小得多，约为10～40kJ2mol－1，与分子间作用力的数量级相同，所以把它归入分子间作用力的范畴，但它又不完全等同于分子间作用力，因此称它为特殊的作用力。除了分子间氢键外，某些化合物可以形成分子内氢键，多是一些有机化合物。氢键的强弱与X、Y的电负性和半径大小有密切关系。元素的电负性越大，形成的氢键越强。方向性：在氢键X—H?Y中，xhy三个原子在一直线上，以使Y与X距离最远，两原子电子云之间的斥力最小，从而能形成较强的氢键。饱和性：当X—H与Y原子形成氢键后，氢原子不可能再与另一个电负性大的原子形成氢键，也就是每个氢原只能形成一个氢键。
52． 这是第4主族到第7主族同族元素氢化物的熔沸点比较图。分子间形成氢键增加了分子间的作用力，从而使物质的熔、沸点显著升高。所以本来应该是熔沸点随分子量增加而升高，但是图中HF、H2O、NH3却因为含有氢键而导致熔、沸点与同族氢化物相比都特别高。
53．最后介绍一下分子晶体，在晶格结点上排列的微粒为分子，分子之间通过分子间力而形成的晶体，称为分子晶体。由于分子间作用力远小于离子键和共价键，因此分子晶体的熔点低，挥发性大，硬度小，总之就是物理性能不理想。分子晶体包括非金属单质，例如氢分子晶体，氮分子晶体，碘分子晶体，惰性元素的晶体，非金属元素之间的固体化合物，例如CO2晶体、HCl晶体，和有机化合物晶体等。
54．这道题需要大家先判断出晶体的类型，比较不同种类晶体的熔点也就是化学键的强弱，如果是同种晶体，就需要比较晶体内作用力的大小。第一组氯化铯是离子晶体，熔点最高，再比较氯化氢和氧气，都是分子晶体，存在分子间作用力。氯化氢是极性分子，分子间存在色散，诱导和取向三种力，氧气是非极性分子，只存在色散力，因此氯化氢晶体的作用力大于氧气晶体，熔点也较高。第二组很好判断，单晶硅属于原子晶体，熔点最高，离子晶体氯化纳其次，氮分子是分子晶体，熔点最低。第三组氯化钡是离子晶体，熔点最高。比较氟化氢和氮气，氟化氢是极性分子，分子间存在色散，诱导和取向三种力，还含有氢键，氮气是非极性分子，只存在色散力，因此氟化氢晶体的作用力大于氧气晶体，熔点也较高。最后一组先排除熔点最高的氟化钠，比较氧气和氢气，二者都是非极性
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分子，那么存在的分子间作用力只有色散力，前面讲过，色散力随分子变形性增大而增大，也就是随分子的体积和相对质量增加而增大，氧气分子相对质量大于氢气分子，所以氧气晶体中的色散力大于氢气晶体，受其影响，氧气晶体的熔点也就高于氢气晶体。
55．本章主要是介绍了离子键，共价键和分子间作用力以及依靠它们而形成的晶体类型。其中，重点和难点还是在共价键部分，特别是价键理论，价层电子对互斥理论和分子轨道理论这三大理论。下面布置一道课堂练习，需要结合杂化轨道理论和价层电子对互斥理论来解决。
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