氢键的作用有那些
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发布时间:2022-06-17 16:53
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时间:2023-11-18 05:56
氢键
Hydrogen
Bonding
与负电性大的原子X(氟、氯、氧、氮等)共价结合的氢,如与负电性大的原子Y(与X相同的也可以)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形的键。这种键称为氢键。氢键的结合能是2—8千卡(Kcal)。因多数氢键的共同作用,所以非常稳定。在a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键,DNA的双螺旋情况下是N-H…O,N-H…N型的氢键,因为这样氢键很多,因此这些结构是稳定的,此外,水和其他溶媒是异质的,也由于在水分子间生成O-H…O型氢键。因此,这也就成为疏水结合形成的原因。
一、氢键的形成
1、同种分子之间
现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它,从而产生静电吸引作用。这个静电吸引作用力就是所谓氢键。
2、不同种分子之间
不仅同种分子之间可以存在氢键,某些不同种分子之间也可能形成氢键。例如
NH3与H2O之间。
3、氢键形成的条件
⑴
与电负性很大的原子A
形成强极性键的氢原子
。
⑵
较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子B
(F、O、N)
氢键的本质:
强极性键(A-H)上的氢核,
与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力。
⑶
表示氢键结合的通式
氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y①表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子。
X和Y可以是两种相同的元素,也可以是两种不同的元素。