Водородная связь
КУПИТЬ

Новости

27.09.2018 250

Водородная связь

Водородная связь – уникальный тип химического взаимодействия между молекулами одного вещества. Часто термин “водородная связь” обозначается в тексте как “Н-связь”. Н – связь образуется самостоятельно при подходящих условиях и выражается в межмолекулярных и внутримолекулярных взаимодействиях. В образовании водородной связи участвует положительно поляризованный атом водорода, связывающий между собой атомы элементов с высокой электроотрицательностью. Данный тип связи не образуется, если электроотрицательность водорода и элемента, взаимодействующего с ним, близка по значению. В основном водородная связь возникает при участии кислорода, фтора и азота, потому что атомы этих элементов обладают высоким значением электроотрицательности и малыми размерами. Если же у атомов значение электроотрицательности и размер высоки, например, как у хлора или серы, то образовавшаяся водородная связь будет очень слабой. Обычно водородную связь обозначают тремя точками.

Механизм образования водородной связи


Образование водородной связи происходит частично по электростатическому, частично по донорно-акцепторному механизму. Донором является электроотрицательный элемент, а акцептором непосредственно водород. Отследить механизм образования водородной связи можно на простом примере молекулы воды. Так как ковалентная связь О-Н является сильно полярной, то на атоме кислорода образуется частично отрицательный заряд, соответственно на атоме водорода – частично положительный. В связи с этим электрон водорода подвергается сильному смещению, его орбиталь освобождается, и свободная электронная пара кислорода другой молекулы воды начинает взаимодействовать с ней. Это и есть водородная связь, при которой между двумя электроотрицательными атомами кислорода находится один атом водорода. С одним из атомов кислорода он связан ковалентной связью, с другим – водородной.

Типы водородной связи


Существует два типа водородной связи:

Межмолекулярная – возникает между положительно поляризованным атомом водорода одной молекулы и отрицательно поляризованным атомом неметалла другой молекулы. Образование этого типа связи сопровождается кардинальными изменениями в свойствах веществ: вязкость, диэлектрическая постоянная, температуры плавления и кипения повышаются. Примерами данного типа водородной связи являются различные карбоновые кислоты, а также аммиак, метанол и фтороводород.Также одним из ярчайших примеров межмолекулярной водородной связи является вода.

Внутримолекулярная – возникает при условии, что положительно поляризованный атом водорода связывается с другим, но отрицательно заряженным атомом одной и той же молекулы. Вещества с этим типом связи обладают сравнительно низкой вязкостью, температурами плавления и кипения, а также наиболее летучи. Ярким примером такого типа связи являются салициловая кислота, молекулы белков, а также молекула ДНК.

Примеры соединений с водородной связью


Помимо уже известного нам яркого представителя веществ с водородной связью – воды, существует множество других примеров. Данный тип связи играет значительную роль в существовании различных органических веществ, белков. а также некоторых полимеров. Из-за малой прочности, водородные связи имеют свойство легко появляться и также легко исчезать при нормальной температуре. Это свойство оказывает большое влияние на различные биологические процессы. Так, имеется предположение, что наследственность напрямую зависит от водородной связи: действие памяти связывают с хранением информации в молекулярных конфигурациях, соединённых с помощью данного типа связи. Цепи ДНК являются ярчайшим примером соединений с водородной связью. Также молекулы спиртов соединены между собой с помощью водородной связи, благодаря которой они обладают высокой температурой плавления и кипения.
Приложение «ХиШник»

Еще по этой теме:

Спасибо!

Ваше обращение успешно отправлено.
ok