Beth yw bond hydrogen? Y mathau o effaith

Beth yw bond hydrogen? Mae pob enghraifft hysbys o y cysylltiad hwn yw dŵr cyffredin (H2O). Oherwydd y ffaith bod yr atom ocsigen (O) yn fwy electronegatif na dau atom hydrogen (H), mae'n tynnu yn y blaen yr atomau hydrogen bondio electronau. Mae sefydlu o'r fath bond cofalent polar deupol ei ffurfio. Nid atom ocsigen yn caffael tâl negyddol fawr iawn ac mae'r atomau hydrogen - dâl bychan cadarnhaol, sy'n cael ei ddenu i'r electronau (y pâr unig ohonynt) ar yr atom ocsigen moleciwlau H2O cyfagos (hy, dŵr). Felly, gallwn ddweud bod y bond hydrogen - ffordd o rym atyniad rhwng yr atom hydrogen ac atom electronegatif. Nodwedd bwysig yr atom hydrogen yw bod ei rhwymo gyda'r atyniad y electronau mae'n dod yn craidd noeth (hy, proton, dim electronau eraill cysgodi). Er bod y bond hydrogen yn wannach nag cofalent, ei fod yn achosi cyfres gyfan o eiddo afreolaidd o H2O (dŵr).

Mae'r rhan fwyaf aml, bond hwn yn cael ei ffurfio gyda atomau yr elfennau canlynol: ocsigen (O), nitrogen (N) a fflworin (F). Mae hyn yn digwydd am y rheswm y mae'r atomau o'r elfennau hyn yn fach o ran maint ac mae ganddynt electronegatifedd uchel. atomau C mwy o faint (S sylffwr neu clorin Cl) yn ffurfio bond hydrogen yn wannach, er gwaethaf y ffaith bod gan eu electronegatifedd eitemau hyn yn debyg i N (hy nitrogen).

Mae dau fath o fondiau hydrogen:

1. Hydrogen bond rhyngfoleciwlaidd - yn digwydd rhwng dau moleciwlau, er enghraifft: methanol, amonia, fflworid hydrogen.
2. bond hydrogen intramolecular - yn digwydd mewn un moleciwl, megis 2-nitrophenol.

Hefyd erbyn hyn credir bod yr hydrogen bond cemegol yn wan a'r gref. Maent yn wahanol oddi wrth ei gilydd mewn ynni a hyd bond (pellter rhwng atomau):

1. bondiau hydrogen yn wan. Ynni - 10-30 kJ / môl, hyd bond - 30. Mae'r holl sylweddau a restrir uchod yn enghreifftiau o bond hydrogen arferol neu wan.
2. bondiau hydrogen yn gryf. Ynni - 400 kJ / môl, hyd - 23-24. Data a gafwyd gan arbrofi, yn dangos bod bondiau cryf yn cael eu ffurfio yn yr ïonau canlynol: ïon-vodoroddiftorid [FHF] -, ïonau hydradol hydrocsid [HO-H-OH] -, ion oxonium hydradol [H2O-H-OH2] + yn ogystal â gwahanol cyfansoddion organig ac anorganig eraill.

Dylanwad hydrogen-gysylltu

Gwerthoedd afreolaidd o bwyntiau berwi a toddi enthalpļau o vaporization a'r tyndra arwyneb y gall rhai o'r cyfansoddion yn cael eu priodoli i bresenoldeb bondiau hydrogen. Mae gan Dŵr gwerthoedd afreolaidd yr holl eiddo hyn, fflworid hydrogen ac amonia - berwi pwynt a toddi. Dŵr a hydrogen fflworid yn nhaleithiau'r solet a hylif oherwydd presenoldeb ynddynt o fondiau hydrogen rhyngfoleciwlaidd yn cael eu hystyried i gael eu polymerized. Mae'r berthynas hon yn esbonio nid yn unig tymheredd ymdoddi yn rhy uchel o'r deunyddiau hyn, ond hefyd am eu dwysedd isel. Wherein ar doddi bond hydrogen yn rhannol dymchwel, oherwydd y mae'r moleciwlau dŵr (H2O) yn cael eu pacio yn fwy trwchus.

Mae dimerization sylweddau penodol (asid carbocsilig, gall e.e. benzoic a asid asetig) hefyd yn cael ei egluro gan bresenoldeb bondio hydrogen. Dimer - dau moleciwlau sydd wedi'u cysylltu â'i gilydd. Am y rheswm hwn, asidau carbocsylig berwedig pwynt yn uwch na hynny o gyfansoddion yn cael tua'r un pwysau moleciwlaidd. Er enghraifft, asid asetig (CH3COOH) y tymheredd berwi yn 391 K, tra aseton (CH3COCH3), ei fod yn 329 K.

Dylanwad bondiau hydrogen intramolecular

Mae'r berthynas hon hefyd yn effeithio ar y strwythur a phriodweddau gwahanol cyfansoddion, fel 2- a 4-nitrophenol. Ond yr enghraifft enwocaf a phwysig o'r bond hydrogen - asid diocsiriboniwclëig (abbr: DNA.). Mae'r moleciwl asid plygu i mewn i helics dwbl, y ddwy elfen o'r rhain yn gydgysylltiedig gan fondiau hydrogen.