Wat is de waterstofbrug?Het bekendste voorbeeld van al deze communicatie is gewoon water (H2O).Vanwege het feit dat het zuurstofatoom (O) meer elektronegatief dan twee waterstofatomen (H) alsof hij waterstofatomen binden elektronen trekt.Als gevolg van de oprichting van een dergelijke polaire covalente binding wordt gevormd dipool.Het zuurstofatoom krijgt is niet erg grote negatieve lading en waterstofatomen - een kleine positieve lading, die wordt aangetrokken door de elektronen (de lone pair) op het zuurstofatoom van de aangrenzende molecule H2O (bijvoorbeeld water).Een manier om de kracht van de aantrekkingskracht tussen het waterstofatoom en een elektronegatieve atoom - Zo kunnen we dat de waterstofbrug zeggen.Een belangrijk kenmerk van het waterstofatoom is dat de aantrekkingskracht van de elektronische verbinding blootgelegd zijn kern (dat wil zeggen protonen, elektronen, andere niet afgeschermd).Hoewel de waterstofbinding is zwakker dan covalente, dat veroorzaakt een hele reeks van de afwijkende eigenschappen van H2O (water).
Meestal, deze band wordt gevormd met de deelname van de atomen van de volgende elementen: zuurstof (O), stikstof (N) en fluor (F).Dit gebeurt omdat de atomen van deze elementen zijn klein en hebben een hoge elektronegativiteit.Met de grootte van de grotere atomen (S zwavel of chloor Cl) een waterstofbinding zwakker, hoewel hun elektronegativiteit deze punten vergelijkbaar met N (bijvoorbeeld stikstof).
Er zijn twee soorten waterstofbruggen:
1. intermoleculaire waterstofbinding - verschijnt tussen twee moleculen, bijvoorbeeld methanol, ammoniak, waterstoffluoride.
2. intramoleculaire waterstofbrug - verschijnt in één molecuul, zoals 2-nitrofenol.
Ook nu wordt aangenomen dat waterstof chemische binding zwak en sterk.Ze verschillen van elkaar in energie en bond lengte (de afstand tussen de atomen):
1. Waterstofbruggen zijn zwak.Energie - 10-30 kJ / mol, de bindingslengte - 30. Alle hierboven vermelde materialen zijn voorbeelden van normale en zwakke waterstofbruggen.
2. Waterstofbruggen zijn sterk.Energie - 400 kJ / mol, lengte - 23-24.Gegevens verkregen door het experiment geven aan dat sterke bindingen worden gevormd in de volgende ionen: een ion-vodoroddiftorid [FHF] -, ion-gehydrateerd hydroxide, [HO-OH-H] - ion oxonium gehydrateerde [H2O-H-OH2] +evenals verschillende andere organische en anorganische verbindingen.
Invloed van waterstof koppelen
Abnormale temperaturen koken en smelten Verdampingswarmte en oppervlaktespanning van enkele verbindingen kan worden verklaard door de aanwezigheid van waterstofbruggen.Water heeft afwijkende waarden van deze eigenschappen, waterstoffluoride en ammoniak - kookpunt en smeltpunt.Water en waterstoffluoride in vaste en vloeibare toestanden vanwege de aanwezigheid daarin waterstof intermoleculaire bindingen worden geacht te polymeriseren.Deze relatie verklaart niet alleen te hoge smeltpunt van deze stoffen, maar ook hun lage dichtheid.Bovendien waterstofbinding door smelten gedeeltelijk instort, waardoor de watermoleculen (H2O) zijn dichter gepakt.
dimerisatie van bepaalde stoffen (carbonzuur, bijvoorbeeld benzoëzuur en azijnzuur) kunnen worden verklaard door de aanwezigheid van een waterstof verbinding.Diemer - twee moleculen die aan elkaar zijn gekoppeld.Daarom is het kookpunt van de carbonzuren hoger is dan die van verbindingen met ongeveer hetzelfde molecuulgewicht.Bijvoorbeeld, azijnzuur (CH3COOH) gelijk is aan het kookpunt van 391 K, terwijl aceton (SN3SOSN3) is gelijk aan 329 K.
Effect waterstof intramoleculaire bindingen
Deze verhouding beïnvloedt ook de structuur en eigenschappen van de verschillende verbindingen, zoals:2- en 4-nitrofenol.Maar de beroemdste en belangrijkste voorbeeld van waterstofbruggen - een deoxyribonucleïnezuur (afgekort: DNA.).Dit zuur molecuul gevouwen tot een dubbele helix, de twee strengen die zijn verbonden door waterstofbindingen.
