พันธะไฮโดรเจนคืออะไร? ประเภทของผลกระทบ

พันธะไฮโดรเจนคืออะไร? ตัวอย่างที่รู้จักกันทั้งหมดของการเชื่อมต่อนี้เป็นน้ำธรรมดา (H2O) เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าอะตอมออกซิเจน (O) เป็นขั้วลบมากกว่าสองไฮโดรเจนอะตอม (H) จะดึงชอบของอะตอมไฮโดรเจนพันธะอิเล็กตรอน สถานประกอบการเช่น พันธบัตรขั้วโลกโควาเลนต์ ไดโพลที่เกิดขึ้น ออกซิเจนอะตอมแร่ประจุลบขนาดไม่ใหญ่มากและอะตอมไฮโดรเจน - ค่าใช้จ่ายเล็กบวกซึ่งเป็นที่ดึงดูดให้อิเล็กตรอน (คู่เดียวของพวกเขา) ในออกซิเจนอะตอมโมเลกุลที่อยู่ติดกัน H2O (เช่นน้ำ) ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าพันธะไฮโดรเจน - วิธีการ บังคับของสถานที่น่าสนใจ ระหว่างอะตอมไฮโดรเจนและอะตอมอิเล็กตรอน คุณลักษณะที่สำคัญของอะตอมไฮโดรเจนคือการที่มีผลผูกพันกับสถานที่ของอิเล็กตรอนมันจะกลายเป็นหลักเปลือย (เช่นโปรตอนอิเล็กตรอนไม่มีอื่น ๆ ป้องกัน) แม้ว่าพันธะไฮโดรเจนเป็นอ่อนแอกว่าโควาเลนต์ที่จะทำให้ทั้งชุดของคุณสมบัติที่ผิดปกติของ H2O (น้ำ)

ส่วนใหญ่มักจะพันธบัตรนี้จะเกิดขึ้นกับอะตอมขององค์ประกอบต่อไปนี้: ออกซิเจน (O) ไนโตรเจน (N) และฟลูออรีน (F) นี้เกิดขึ้นด้วยเหตุผลที่ว่าอะตอมของธาตุเหล่านี้มีขนาดเล็กและมีอิเล็กสูง C อะตอมขนาดมากขึ้น (S ซัลเฟอร์คลอรีน Cl) รูปแบบพันธะไฮโดรเจนจะลดลงแม้จะมีความจริงที่ว่าพวกเขาโดยอิเล็กรายการเหล่านี้จะเปรียบกับ N (เช่นไนโตรเจน)

มีสองประเภทของพันธะไฮโดรเจนคือ:

1. พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล - เกิดขึ้นระหว่างสองโมเลกุลตัวอย่างเช่น: เมทานอลแอมโมเนียไฮโดรเจนฟลูออไร
2. พันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุล - เกิดขึ้นภายในโมเลกุลเดียวเช่น 2-nitrophenol

ตอนนี้ยังมีความเชื่อกันว่าไฮโดรเจน พันธะเคมี อ่อนแอและเข้มแข็ง พวกเขาแตกต่างจากคนอื่น ๆ ในการใช้พลังงานและระยะเวลาในพันธบัตร (ระยะทางระหว่างอะตอม):

1. พันธบัตรไฮโดรเจนมีความอ่อนแอ พลังงาน - 10-30 กิโลจูล / โมลความยาวพันธบัตร - 30. สารทั้งหมดที่กล่าวข้างต้นเป็นตัวอย่างของพันธะไฮโดรเจนปกติหรืออ่อนแอ
2. พันธบัตรไฮโดรเจนมีความแข็งแรง พลังงาน - 400 กิโลจูล / โมล, ความยาว - 23-24 ข้อมูลที่ได้จากการทดลองแสดงให้เห็นว่าพันธบัตรที่แข็งแกร่งที่จะเกิดขึ้นในไอออนต่อไปนี้: ไอออน-vodoroddiftorid [FHF] - ไอออนไฮดรอกไซด์ [HO-H-OH] - oxonium ไอออนไฮเดรท [H2O-H-OH2] + เช่นเดียวกับสารอินทรีย์และอนินทรีอื่น ๆ อีกมากมาย

อิทธิพลของไฮโดรเจนเชื่อมโยง

ค่าความผิดปกติ ของจุดเดือด และละลาย enthalpies ของการกลายเป็นไอและ แรงตึงผิว ของบางส่วนของสารประกอบที่สามารถนำมาประกอบกับการปรากฏตัวของพันธบัตรไฮโดรเจน น้ำมีค่าความผิดปกติของคุณสมบัติเหล่านี้ทั้งหมดไฮโดรเจนฟลูออไรและแอมโมเนีย - จุดเดือดและละลาย น้ำและไฮโดรเจนฟลูออไรในรัฐของแข็งและของเหลวเพราะการปรากฏตัวในพวกเขาของพันธบัตรระหว่างโมเลกุลไฮโดรเจนจะถือว่าเป็น polymerized ความสัมพันธ์นี้จะอธิบายไม่เพียง แต่ละลายอุณหภูมิสูงเกินไปของวัสดุเหล่านี้ แต่ยังมีความหนาแน่นต่ำของพวกเขา ประเด็นเมื่อละลายพันธะไฮโดรเจนบางส่วนพังทลายลงมาเนื่องจากการที่โมเลกุลของน้ำ (H2O) จะบรรจุหนาแน่นมากขึ้น

dimerization สารบางอย่าง (กรดคาร์บอกซิ, เช่นเบนโซอิกและกรดอะซิติก) นอกจากนี้ยังสามารถอธิบายได้ด้วยการปรากฏตัวของไฮโดรเจนพันธะ dimer - สองโมเลกุลที่มีการเชื่อมโยงกัน ด้วยเหตุนี้กรดคาร์บอกซิจุดเดือดสูงกว่าที่ของสารประกอบที่มีประมาณเดียวกัน น้ำหนักโมเลกุล ยกตัวอย่างเช่นกรดอะซิติก (CH3COOH) อุณหภูมิเดือดเป็น 391 K, ในขณะที่อะซิโตน (CH3COCH3) มันเป็น 329 เค

อิทธิพลของพันธบัตรภายในโมเลกุลไฮโดรเจน

ความสัมพันธ์นี้ยังมีผลต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของสารต่างๆเช่น 2 และ 4 nitrophenol แต่ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงมากที่สุดและสำคัญของพันธะไฮโดรเจน - เป็นดีเอ็นเอ (abbr: ดีเอ็นเอ.) นี้โมเลกุลกรดพับเป็นเกลียวคู่ที่สองเส้นที่มีการเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน