氢键的本质与方向性 — 化学计算题
题目
氢键具有一定方向性:其静电吸引作用能可近似表示为 E = -C·cos²θ,其中 θ 为 X—H···Y 中 X—H 键与 X···Y 连线的夹角,C 为与具体分子对有关的正的常数。已知某体系中 C = 24 kJ/mol。(1)计算当水分子间氢键取线性构型(θ = 0°)时的作用能 E₁;(2)计算当 θ = 60° 时的作用能 E₂;(3)由 E₁ 与 E₂ 的大小关系,结合氢键的本质(静电吸引作用),说明氢键为何表现出方向性。