Co je vodíková vazba? Typy, vliv

Co je vodíková vazba? Známý příklad tohoto spojení je obyčejná voda (H2O). Vzhledem k tomu, že atom kyslíku (O) je více elektrogativní než dva atomy vodíku (H), zdá se, že odděluje vazebné elektrony od atomů vodíku. V důsledku takového kovalentní polární vazbu vzniká dipól. Atmosferický atom získává záporně negativní náboj a atomy vodíku - malý pozitivní náboj, který je přitahován k elektronům (jejich nesdílený pár) na atomu kyslíku sousední molekuly H2O (tedy vody). Tudíž lze říci, že vodíková vazba je formováním síla přitažlivosti mezi atomem vodíku a elektronegativním atomem. Důležitou vlastností atomu vodíku je, že když jeho vazebné elektrony přitahují, je jádro (tj. Proton, jiné elektrony netieněné) vystaveno. A ačkoliv vodíková vazba je slabší než kovalentní vazba, způsobuje řadu abnormálních vlastností vody (vody).

Nejčastěji se tato vazba vytváří za účasti atomů následujících prvků: kyslík (O), dusík (N) a fluor (F). To je způsobeno skutečností, že atomy těchto prvků mají malé rozměry a jsou charakterizovány vysokou elektonougativitou. Při větších atomech (síra S nebo chlor chlór) je výsledná vodíková vazba slabší, a to navzdory skutečnosti, že z hlediska jejich elektronegativity jsou tyto prvky srovnatelné s N (tj. S dusíkem).

Existují dva typy vodíkových vazeb:

1. Intermolekulární vazba vodíku - se objeví mezi dvěma molekulami, například metanolem, amoniakem, fluorovodíkem.
2. Vnitřní molekulární vazba vodíku - se objeví uvnitř jedné molekuly, například: 2-nitrofenolu.

Také v současné době existuje názor, že vodík chemické lepení je slabá a silná. Odlišují se od energie energie a od délky vazby (vzdálenost mezi atomy):

1. Vodíkové vazby jsou slabé. Energie je 10-30 kJ / mol, délka vazby je 30. Všechny výše uvedené látky jsou příklady normální nebo slabé vodíkové vazby.
2. Vodíkové vazby jsou silné. Energie je 400 kJ / mol, délka je 23-24. Data získaná pomocí experimentů ukazují, že silné vazby jsou vytvořeny v následujících iontů: iontově vodoroddiftorid [FHF] -, ion-hydratovaný hydroxid [HO-H-OH] -, iont oxoniové hydratovaný [H 2O-H-OH2] + , jakož i v různých dalších organických a anorganických sloučeninách.

Vliv intermolekulárních vazeb vodíku

Abnormální hodnoty bod varu a tání, entalpie odpařování a povrchové napětí Některé sloučeniny lze vysvětlit přítomností vodíkových vazeb. Voda má abnormální hodnoty pro všechny tyto vlastnosti a fluorovodík a amoniak mají teplotu varu a teplotu tání. Voda a fluorovodík v pevných a kapalných stavech jsou považovány za polymerizované kvůli přítomnosti intermolekulárních vazeb vodíku v nich. Tento vztah vysvětluje nejen příliš vysokou teplotu tání těchto látek, ale i jejich nízkou hustotu. Během tavení je vodíková vazba částečně zničena, kvůli níž jsou molekuly vody (H2O) zabalené hustěji.

Dimerizace některých látek (karboxylové kyseliny, například kyselina benzoová a kyselina octová), lze vysvětlit také přítomností vodíkové vazby. Dimer je dvě molekuly, které jsou spojeny dohromady. Z tohoto důvodu je teplota varu karboxylových kyselin vyšší než teplota sloučenin, které mají přibližně stejnou hodnotu molekulové hmotnosti. Například v kyselině octové (CH3COOH) je teplota varu 391 K, zatímco v acetonu (CH3COCH3) je 329 K.

Vliv intramolekulárních vazeb vodíku

Tento vztah také ovlivňuje strukturu a vlastnosti různých sloučenin, jako jsou: 2- a 4-nitrofenol. Nejslavnějším a nejdůležitějším příkladem vodíkové vazby je kyselina deoxyribonukleová (zkráceně: DNA). Molekuly této kyseliny jsou složeny ve formě dvojité šroubovice, jejíž dvě řetězce jsou vzájemně spojeny vodíkovou vazbou.