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)。

范德華力是如何煉成的

在Structures & Bondings一課向大家簡介物質可簡單分為4種結構。其中一種為簡單分子結構Simple Molecular Structure，顧名思義即是一粒粒的簡單分子如二氧化碳或水的分子組成、分子之間由范德華力互相連結。

Structure & Bonding_試題分析 2

DSE/Sample Paper/1B/7

Complete the table below by

(a) drawing a three-dimensional diagram for the structure of each solid substance (3 marks), and

(b) giving an explanation of whether the solid substance is an electrical conductor. (3 marks)

Solid substance	Three-dimensional diagram for the structure of the solid substance	Explanation of whether the solid substance is an electrical conductor
Diamond
Graphite
Caesium chloride

考評局的DSE Sample paper問題較簡單直接，但介紹這題的目的想一次提醒大家要識畫鑽石、石墨及二氧化矽的巨型共價結構之餘，亦希望大家留意DSE只會考的兩種ionic compounds︰Sodium chloride & Cesium chloride(氯化銫)的巨型離子結構不一樣。

Structure & Bonding_試題分析

此課題目繁多、不時在公開試出現。在此挑選一些較特別的題目講解，順道就上次課題繼續伸延。(時間關係，長題目下次這兩天再補加)

DSE/13/1A/1

Silicon is an element in Group IV of the Periodic Table. The oxide of silicon has the chemical formula SiO₂. Which of the following statements about silicon and its oxide is correct?

A.          Silicon is a good conductor of heat.

B.          Silicon exists as simple molecules.

C.          SiO₂ is a hard material at room temperature.

D.         SiO₂ dissolves in water to give an acidic solution.

除了上次提及的鑽石、石墨及二氧化矽外，硼(Boron)及矽(Silicon)亦具有巨型共價結構，不過在考試中無須畫出此兩種元素的結構。矽的結構內全是由共價鍵組合出來、沒有任何簡單分子，它的傳熱能力和離子化合物及簡單分子一樣麻麻 (事實上傳熱能力好的都是金屬和石墨)。所以A及B都錯。

簡單分子結構及其特性

上文講到以共價鍵連接原子而組成巨型結構的物質都有很強的硬度及「溶點」，但具有共價鍵的物質就不一定夠強。大部分非金屬元素組成的物質(下稱非金屬物質)如二氧化碳  (CO₂)和水  (H₂O)以及剛才提及的乙烯  (Ethene)及2-丁烯  (but-2-ene)的溶點及硬度都很低。原子透過分子內的共價鍵已經變得穩定，所以分子之間不會出現共價鍵而只是微弱的范德華力、形成以下的簡單分子結構︰