Question

why相对分子质量越大的分子晶体,分子间的作用力越大

Answer 1

气体分子能够凝结为液体和固体,是分子间作用力作用的结果.分子间引力越大,则越不易气化,所以沸点越高,气化热越大.固体熔化为液体时也要部分地克服分子间引力,所以分子间引力较大者,熔点较高,熔化热较大.
①稀有气体和一些简单的对称分子的沸点和熔点随相对分子质量增大而升高.
在稀有气体的原子里,电子云和核之间经常产生瞬时的相对位移,因而产生瞬时偶极,这样便产生了原子间的引力.从He至Rn随着原子序数增加,原子核与最外层的电子联系相应减弱,相应的原子的极化率(在单位电场强度下,由分子极化而产生的诱导偶极矩,用μ表示)也增加,因而加强了色散力.这样一来,就增加了原子间的相互吸引力,所以相对原子质量越大,极化率越大,色散力也越大,反映在沸点上随相对原子质量增大而升高.
②同系物的沸点和熔点,随相对分子质量增大而升高,这是因为同系物的偶极矩大致相等,电离能也大致相等.所以分子间引力的大小主要决定于极化率α的大小.由于在同系物中相对分子质量越大的极化率也越大,因此沸点和熔点也就越高.
③同分异构体的极化率α相等,所以偶极矩越大的分子,分子间作用力越大,沸点越高.
(2)分子间作用力与物质的溶解度
液体的互溶以及固态、气态的非电解质在液体里的溶解度都与分子间力有密切的关系.例如,非极性分子组成的气体像稀有气体、H2、O2、N2和卤素等溶于非极性液体,主要是由于溶质分子与溶剂分子之间色散力的作用；至于溶解于极性溶剂里,虽然有诱导力等,但仍然是色散力起主要作用.因此,溶质或溶剂(指同系物)的极化率增大,溶解度增大,尤其当溶质和溶剂的极化率都增大时,这种效应更为明显.
极性溶剂的缔合作用主要是偶极间的相互作用,此种作用比溶质与溶剂分子间的诱导力大得多,所以非极性溶质在极性溶剂里的溶解度一般是很小的,这也就是平常所说的“相似相溶”的根据之一.
除上述一些性质外,分子间作用力还决定着物质的熵效应、气化热、粘度、表面张力、物理吸附作用,等等.