Was ist Wasserstoff-Bindung? Die Arten von Auswirkungen

Was ist Wasserstoff-Bindung? Alles bekanntes Beispiel dieser Verbindung ist gewöhnliches Wasser (H2O). Aufgrund der Tatsache, dass das Sauerstoffatom (O) elektronegativer als zwei Wasserstoffatome (H) ist, zieht es dergleichen die Wasserstoffatom Bindungselektronen. Die Einrichtung eines solchen kovalenten polare Bindung gebildet Dipol. Sauerstoffatom erwirbt nicht sehr große negative Ladung und die Wasserstoffatome – eine kleine positive Ladung, die auf die Elektronen (das einsame Paar von ihnen) an dem Sauerstoffatom benachbarten H2O Moleküle (d.h. Wasser) angezogen wird. So können wir , dass die Wasserstoffbrückenbindung sagen – einen Weg , der die Anziehungskraft zwischen dem Wasserstoffatom und einem elektronegativen Atom. Ein wichtiges Merkmal des Wasserstoffatoms ist, dass sein mit der Anziehung der Elektronen-Bindungs es blanken Kern wird (das heißt, proton, abgeschirmt keine anderen Elektronen). Obwohl die Wasserstoffbrückenbindung ist schwächer als kovalente, dass es eine ganze Reihe von Eigenschaften der anomalen H2O Ursachen (Wasser).

Am häufigsten ist diese Bindung mit den Atomen der folgenden Elemente gebildet: Sauerstoff (O), Stickstoff (N) und Fluor (F). Dies geschieht aus dem Grund, dass die Atome dieser Elemente sind klein und haben eine hohe Elektronegativität. C-Atomen größere Größe (S Schwefel oder Chlor Cl) bildet eine Wasserstoffbrückenbindung schwächer ist, trotz der Tatsache, dass durch ihre Elektronegativität Diese Elemente sind vergleichbar mit N (d.h. Stickstoff).

Es gibt zwei Arten von Wasserstoffbrücken:

1. Hydrogen intermolekulare Bindung – tritt zwischen zwei Molekülen, zum Beispiel: Methanol, Ammoniak, Fluorwasserstoff.
2. intramolekulare Wasserstoffbindung – erfolgt in einem einzigen Moleküle, wie 2-nitrophenol.

Auch jetzt wird angenommen , dass der Wasserstoff chemische Bindung ist schwach und der stark. Sie unterscheiden sich voneinander in der Energie- und Bindungslänge (Abstand zwischen den Atomen):

1. Wasserstoffbrückenbindungen sind schwach. Energie – 10-30 kJ / mol, die Bindungslänge – 30. Alle aufgeführten Stoffe sind Beispiele für normale oder schwache Wasserstoffbrückenbindung.
2. Wasserstoffbrücken sind stark. Energie – 400 kJ / mol, Länge – 23-24. Daten, die durch Experimentieren erhalten werden, zeigen an, daß starke Bindungen in den folgenden Ionen gebildet werden: ein ionen vodoroddiftorid [FHF] -, ionen hydratisiertes Hydroxid [HO-H-OH] -, Ionen Oxonium hydratisiert [H2O-H-OH2] + sowie verschiedene andere organische und anorganische Verbindungen.

Einfluss von Wasserstoffvernetzung

Anomale Werte von Punkten Sieden und Schmelzenthalpien von Verdampfung und der Oberflächenspannung von einigen der Verbindungen können auf das Vorhandensein von Wasserstoffbindungen zugeschrieben werden. Wasser hat anomale Werte aller dieser Eigenschaften von Fluorwasserstoff und Ammoniak – Siedepunkt und Schmelzen. Wasser und Fluorwasserstoff in den festen und flüssigen Zuständen aufgrund der Anwesenheit in der sie intermolekularen Bindungen werden als Wasserstoff polymerisiert werden. Diese Beziehung erklärt nicht nur zu hohen Schmelztemperatur dieser Materialien, sondern auch ihre geringen Dichte. Wobei beim Schmelzen von Wasserstoffbrückenbindung teilweise zusammenbricht, durch die die Wassermoleküle (H 2 O) sind dichter gepackt.

Die Dimerisierung von bestimmten Substanzen (Carbonsäure, beispielsweise Benzoesäure und Essigsäure) kann auch durch das Vorhandensein von Wasserstoffbrückenbindung erläutert. Dimer – zwei Moleküle, die miteinander verbunden sind. Aus diesem Grunde siedende Carbonsäuren Punkt höher als die der Verbindungen etwa das gleiche mit Molekulargewicht. Zum Beispiel ist Essigsäure (CH3COOH) die Siedetemperatur 391 K, während Aceton (CH3COCH3), ist es 329 K.

Einfluss von Wasserstoff intramolekularen Bindungen

Dieser Zusammenhang wirkt sich auch auf die Struktur und die Eigenschaften verschiedener Verbindungen, wie 2- und 4-nitrophenol. Aber das bekannteste und wichtigste Beispiel für die Wasserstoffbindung – eine Desoxyribonukleinsäure (kurz: DNA.). Diese Säure-Moleküls in einer Doppelhelix gefaltet, die beiden Stränge davon durch Wasserstoffbindungen miteinander verbunden sind.