Водородные связи | это... Что такое Водородные связи? (original) (raw)
Водородные связи
Водородные связи
Водородная связь между молекулами воды обозначена чёрными линиями. Красные линии обозначают ковалентную связь, которая удерживает вместе атомы кислорода (красный) и водорода (синий).
Водородная связь — разновидность невалентного взаимодействия между атомом водорода H, ковалентно связанным с атомом A группы A-H молекулы RA-H и электроотрицательным атомом B другой молекулы (или функциональной группы той же молекулы) BR'. Результатом таких взаимодействий являются комплексы RA-H•••BR различной степени стабильности, в которых атом водорода выступает в роли мостика, связывающего фрагменты RA и BR. Атом водорода, соединенный с атомом сильно электроотрицательного элемента, способен к образованию еще одной химической связи с другим сильно электроотрицательным атомом. Эта связь называется водородной. Возникновение водородной связи можно в первом приближении объяснить действием электростатических сил. Атом с большой электроотрицательностью, например, фтор в молекуле HF смещает на себя электронное облако, приобретая значительный эффективный отрицательный заряд, а ядро атома водорода (протон) почти лишается электронного облака и приобретает эффективный положительный заряд. Между протоном атома водорода и отрицательно заряженным атомом фтора соседней молекулы возникает электростатическое притяжение, что и приводит к образованию водородной связи. Энергия водородной связи значительно меньше энергии обычной ковалентной связи (не превышает 40 кДж/моль). Однако этой энергии достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул, т.е. их объединение в димеры или полимеры. Именно ассоциация молекул служит причиной аномально высоких температур плавления и кипения таких веществ, как фтороводород, вода, аммиак. Водородная связь в значительной мере определяет свойства и таких биологически важных веществ как белки и нуклеиновые кислоты.
Факторы, влияющие на прочность водородной связи
Прочность водородной связи (энтальпия образования комплекса) зависит от полярности комплекса и колеблется от ~ 6 кДж/моль для комплексов молекул галогеноводородов с инертными газами до 160 кДж/моль для ион-молекулярных комплексов (AHB)±; так, для комплекса (H2O•H•OH2)+ образованного H2O и H3O+ - 132 кДж/моль в газовой фазе.
Влияние водородной связи на физические свойства
Связь этого типа, хотя и слабее ионной и ковалентной связей, тем не менее играет очень важную роль во внутри- и межмолекулярных взаимодействиях. В частности, элементы вторичной структуры (например, α-спирали, β-складки) в молекулах белков стабилизированы водородными связями. Водородные связи во многом обуславливают физические свойства воды и многих органических жидкостей (спирты, карбоновые кислоты, амиды карбоновых кислот, сложные эфиры). Аномально высокая теплоёмкость воды и многоатомных спиртов обеспечивается многочисленными водородными связями. Одна молекула воды может образовать до четырёх классических водородных связей с соседями (с учётом бифуркатных связей Н-связей до 5-6). Водородные связи повышают температуру кипения, вязкость и поверхностное натяжение жидкостей. Водородные связи ответственны за многие другие уникальные свойства воды.
Литература
- Химическая Энциклопедия. Советская Энциклопедия, М., 1988
Структурная химия | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Химическая связь: | Ароматичность | Ковалентная связь | Ионная связь | Металлическая связь | Водородная связь | Донорно-акцепторная связь | Таутомерия |
Отображение структуры: | Функциональная группа | Структурная формула | Химическая формула | Лиганд | |||
Электронные свойства: | Электроотрицательность | Сродство к электрону | Энергия ионизации | Диполь | Правило октета | ||
Стереохимия: | Асимметрический атом | Изомерия | Конфигурация | Хиральность | Конформация |
Wikimedia Foundation.2010.
Полезное
Смотреть что такое "Водородные связи" в других словарях:
- Водородные связи — возникают, если водород связан с азотом, кислородом или фтором, в результате чего возникает особенно сильный дипольный момент (или просто диполь). Это происходит по двум причинам. Во первых, отмеченные атомы весьма электроотрицательны и… … Начала современного естествознания
- третичные водородные связи — tertiary H bonds третичные водородные связи. Водородные связи, участвующие в формировании третичной структуры молекулы тРНК (ее вторичная структура типа клеверного листа поддерживается вторичными водородными связями). (Источник: «Англо русский… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
- третичные водородные связи — Водородные связи, участвующие в формировании третичной структуры молекулы тРНК (ее вторичная структура типа «клеверного листа» поддерживается вторичными водородными связями). [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь… … Справочник технического переводчика
- Водородные бактерии — Окислять молекулярный водород могут микроорганизмы, относящиеся к разным таксономическим группам. Среди них есть строгие анаэробы, факультативные анаэробы и облигатные аэробы. К анаэробным микроорганизмам, окисляющим Нг, принадлежат… … Биологическая энциклопедия
- Водородные бактерии — Бактерии, окисляющие водород и использующие образующуюся при этом энергию для усвоения углерода (см. Хемосинтез). Окисление протекает по следующей схеме: 2H2 + O2 = 2H2O + 138 кал. Все В. б. Аэробы, т. е. развиваются только в присутствии… … Большая советская энциклопедия
- ГОСТ Р 54110-2010: Водородные генераторы на основе технологий переработки топлива. Часть 1. Безопасность — Терминология ГОСТ Р 54110 2010: Водородные генераторы на основе технологий переработки топлива. Часть 1. Безопасность оригинал документа: 3.37 авария (incident): Событие или цепочка событий, которые могут привести к ущербу. Определения термина из … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
- Водородная связь — Пример межмолекулярных водородных связей Водо … Википедия
- ПОЛИМЕРЫ БИОЛОГИЧЕСКИЕ — (биополимеры) природные макромолекулы, играющие осн. роль в биол. процессах. К П. б. относятся белки, нуклеиновые кислоты (НК) и полисахариды. П. б. образуют структурную основу всех живых организмов; все процессы в клетке связаны с… … Физическая энциклопедия
- водородная связь — Термин водородная связь Термин на английском hydrogen bond Синонимы Аббревиатуры H bond Связанные термины клатрат, когезия, протеомика, супрамолекулярная химия, нанодиапазон, межмолекулярное взаимодействие Определение притяжение между ковалентно… … Энциклопедический словарь нанотехнологий
- Вода — окись водорода, H20, простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом (11,19% водорода и 88,81% кислорода по массе), молекулярная масса 18,0160; бесцветная жидкость без запаха и вкуса (в толстых слоях… … Большая советская энциклопедия