Ce este o legătură de hidrogen? Tipurile de impact

Ce este o legătură de hidrogen? Toate exemplu cunoscut al acestei legături este apa obișnuită (H2O). Datorită faptului că atomul de oxigen (O) este mai electronegativ decât doi atomi de hidrogen (H), se trage alții asemănători atomilor de hidrogen bonding electroni. Stabilirea unei astfel de legătură polară covalentă dipol format. atom de oxigen nu dobândește sarcină negativă foarte mare și atomii de hidrogen - o mică taxă pozitivă, care este atras de electronii (perechea lone dintre ele) pe atomul de oxigen moleculele de H2O adiacente (adică apă). Astfel, putem spune că legătura de hidrogen - un mod de a forța de atracție între atomul de hidrogen și un atom electronegativ. O caracteristică importantă a atomului de hidrogen este că legarea sa cu atracția electronilor devine miez gol (adică, proton, nici un alt electroni ecranat). Deși legătura de hidrogen este mai slabă decât covalentă, care provoacă o întreagă serie de proprietăți anormale de H2O (apă).

Cel mai adesea, această legătură se formează cu atomii de următoarele elemente: oxigen (O), azot (N) și fluor (F). Acest lucru se întâmplă pentru motivul că atomii acestor elemente sunt de dimensiuni reduse și au un electronegativitate ridicat. atomi de C de dimensiune mai mare (S sulf sau clor Cl) formează o legătură de hidrogen este mai slabă, în ciuda faptului că prin electronegativitate lor aceste elemente sunt comparabile cu N (adică, azot).

Există două tipuri de legături de hidrogen:

1. Hidrogenul legătură intermoleculară - are loc între două molecule, de exemplu: metanol, amoniac, acid fluorhidric.
2. legături de hidrogen intramoleculare - are loc într - o singură moleculă, cum ar fi 2-nitrofenol.

Tot acum se crede că hidrogenul legătura chimică este slab și cel puternic. Acestea diferă unul de altul în energie și lungimea legăturii (distanța dintre atomi):

1. Legături de hidrogen sunt slabe. Energie - 10-30 kJ / mol, lungimea legăturii - 30. Toate substanțele enumerate mai sus sunt exemple de legătură normală sau slab hidrogen.
2. Legături de hidrogen sunt puternice. Energie - 400 kJ / mol, lungime - 23-24. Datele obținute prin experimentare, indică faptul că legături puternice sunt formate în următorii ioni: un ion-vodoroddiftorid [FHF] -, hidroxid-ion hidratat [HO-H-OH] -, ion oxoniu hidratat [H2O-H-OH2] + precum și diferiți alți compuși organici și anorganici.

Influența hidrogenului-linking

Valorile anomale ale punctelor de fierbere și topire entalpia de vaporizare și tensiunea superficială a unora dintre compușii pot fi atribuite prezenței legăturilor de hidrogen. Apa are valori anormale ale tuturor acestor proprietăți, fluorura de hidrogen și amoniac - p.f și topire. Apa și acidul fluorhidric în stările solide și lichide datorită prezenței în ei de legături intermoleculare de hidrogen sunt considerate a fi polimerizate. Această relație se explică nu numai temperatură prea ridicată de topire a acestor materiale, dar, de asemenea, cu o densitate scăzută a acestora. Care după topirea legăturii de hidrogen se prăbușește parțial, din cauza care moleculele de apă (H2O) sunt ambalate mai dens.

Dimerizarea anumitor substanțe (acid carboxilic, de exemplu, acid benzoic și acid acetic) poate fi explicat prin prezența legături de hidrogen. Dimer - două molecule care sunt legate între ele. Din acest motiv, acizii carboxilici punct mai mare decât cea a compușilor având aproximativ aceeași fierbere , greutate moleculară. De exemplu, acidul acetic (CH3COOH) temperatura de fierbere este de 391 K, în timp ce acetona (CH3COCH3), este de 329 K.

Influența legăturilor de hidrogen intramoleculare

Această relație afectează, de asemenea, structura și proprietățile diferiților compuși, cum ar fi 2- și 4-nitrofenol. Dar cel mai faimos și important exemplu al legăturii de hidrogen - un acid deoxiribonucleic (abbr: DNA.). Această moleculă de acid pliat într-un dublu helix, cele două catene ale care sunt interconectate prin legături de hidrogen.