氫鍵︰形成的條件及影響

上回講到的范德華力是由分子間微弱的靜電引力組成。如果某分子能組成更多范德華力(如有一個適合的形狀及更大的表面面積)，就需要更多能量分拆分子，該物質就會有更高的沸點、溶點及密度。如果分子有較強的分子間引力(Intermolecular force)，這些物質一樣有高沸點、溶點及密度。

要解釋落去先要講返極性分子，其Intermolecular force(如范德華力)來自分子間的正負吸引力︰

當分子中不同原子的電負差(electronegativity difference)越大，分子電荷越大，分子之間的引力就越大。換句話說，如果將氫(hydrogen)這個電負性低的原子和Nitrogen, oxygen & fluorine等電負性高的原子組合起來就得出特別強的Intermolecular force。這稱為氫鍵(Hydrogen bond)。

[Off Topic, not in syllabus] Electronegativity仲有咩用

事先聲明，以下大部分內容在DSE都不會考，純粹幫助大家理解某些在DSE不會解釋的概念。

之前講起Electronegativity就是用來推斷某分子內的共價鍵是否polar︰如果該共價鍵中兩粒原子來自同一元素，electronegativity一樣而令電子平均分佈，所以是non-polar bond；如果該共價鍵中兩粒原子來自不同元素，electronegativity較高的原子會將shared electron拉向自己一方(遠離另一原子)，令該原子帶partial negative charge而另一原子帶partial positive charge，因此是polar bond。但除此之外這概念還可以用之於氧化數 (Oxidation number, O.N.)。

Oxidation number是大家學Redox的頭幾個概念之一。它可以用於解釋一個反應是否Redox，如是的話哪個物質進行還原(Reduction)和氧化(Oxidation)。以Zinc (Zn) & dilute hydrochloric acid (HCl)為例︰

Zn(s) + 2HCl(aq) à ZnCl(aq) + H₂(g)

Or, Zn(s) + 2H⁺(aq) à Zn²⁺(aq) + H₂(g)

       0           +1              +2               0

Molecular Polarity 試題分解

1.          DSE/13/1B/2

Both BF₃ and NH₃ exist as simple molecules.

(a)    For each of these molecules, draw its three-dimensional structure.

BF₃

NH­₃

(2 marks)

(b)    For each of these molecules, explain whether or not it is polar.

(2 marks)

(c)    BF₃ reacts with NH₃ to give F₃BNH₃. Describe the bond formation between BF₃ and NH₃.

(2 marks)

Bond Polarity & Molecular Polarity

上次講完Molecular geometry之後可能好多同學都唔知有咩用，所以今次講埋共價鍵的極性(Bond polarity)和分子極性(Molecular polarity)之後大家應該會有多少少idea。不過要講呢D概念之前要先學咩野係電負性(Electronegativity)。

非金屬原子之間為了變得穩定就要組成共價鍵，鍵內的電子理應是兩粒原子之間平均分配，但事實上要視乎該原子的電負性。電負性就是指某原子核(nucleus, positively-charged)對成鍵電子(Bond electron, negatively-charged)的吸力有多強。不難想像，原子越細，Nucleus和bond electrons距離越近，吸力自然越強，所以在元素週期表中的元素週期越細(位置越高)，原子越細(因為較少電子層)，所以電負性就越高。

同樣道理，族越大、原子越細、所以電負性就越高。因此在表上右上角的氟(Fluorine)電負性最高(3.98)，而在左下角的銫(cesium, Cs)的電負性則最低(0.79)。以下是週期表展示常見元素的電負性︰