CH₄ 非极性
Mr 16分子极性:否分子间氢键:否
正四面体构型使键的极性相互抵消。
别急着背结论。先读出分子之间“拉得有多紧”的线索。
把沸腾想成分子挣脱邻居、进入气相。挣脱时要克服的分子间作用力越强,通常需要的温度越高。下面六张物质卡就是现场线索:先筛选,再排出相变温度由低到高的参考顺序(CO₂ 的例外见下方提示)。
按下方按钮高亮一种线索。相对分子质量越大,范德华力一般越强;但跨类别比较时,氢键往往会改变排序。
依次选择第 1 至第 6 名(由低到高)。每种物质只能使用一次;统一采用 1 atm:CO₂ 用升华温度,其余用沸点;这些不是同一种相变。
非极性分子主要受范德华力影响。电子数越多、电子云越容易瞬时变形,范德华力通常越强。因此在 CH₄ 与 CO₂ 之间,CO₂ 的相对分子质量更大,分子间吸引通常更强。
但这只是同类比较的起点,不是跨所有物质的万能口诀。
极性分子除范德华力外,还有偶极—偶极作用。HCl 是极性分子,分子间存在这种定向吸引;所以不能只因它比某种物质轻或重,就直接下结论。
注意:分子有极性取决于键的极性和空间构型。CO₂ 虽含极性 C=O 键,但直线形结构使键矩相互抵消,整体是非极性分子。
当 H 与 N、O、F 相连,且邻近分子上有可提供孤电子对的 N、O、F 时,分子间可形成氢键。HF、H₂O、NH₃ 都满足这一条件,沸点会相对“反常”地升高。