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什麼是氫鍵

發布時間:2022-10-03 07:20:02

① 什麼是氫鍵化學老師剛講有機化學,說到氫鍵怎麼也不

氫鍵(hydrogenbond),電負性原子和與另一個電負性原子共價結合的氫原子間形成的鍵,與電負性強的原子連接的氫原子趨向帶部分正電。在這種形式的鍵中,氫原子在兩個電負性原子間不等分配。與氫原子共價結合的原子為氫供體,另一個電負性原子為氫受體。表示為X-H…Y。某些分子內,例如HNO3、鄰硝基苯酚分子可以形成分子內氫鍵,還有一個苯環上連有兩個羥基,一個羥基中的氫與另一個羥基中的氧形成氫鍵。分子內氫鍵由於受環狀結構的限制,X-H…Y往往不能在同一直線上。分子內氫鍵使物質熔沸點降低。分子內氫鍵必須具備形成氫鍵的必要條件,還要具有特定的條件,如:形成平面環,環的大小以五或六原子環最穩定,形成的環中沒有任何的扭曲。

② 氫鍵是什麼有什麼性質和作用

分子中高電負性原子X以共價相連的H原子和另一個分子(或分子內)的高電負性原子Y之間所形成的一種弱的相互作用,稱為氫鍵。氫鍵不是化學鍵。氫鍵具有飽和性和方向性,使得冰的密度小於水。分子間氫鍵可以提高物質的沸點,分子內氫鍵降低沸點但提高穩定性。

氫鍵既可以是分子間氫鍵,也可以是分子內的。其鍵能最大約為200kJ/mol,一般為5-30kJ/mol,比一般的共價鍵、離子鍵和金屬鍵鍵能要小,但強於靜電引力。

氫鍵對於生物高分子具有尤其重要的意義,它是蛋白質和核酸的二、三和四級結構得以穩定的部分原因。




(2)什麼是氫鍵擴展閱讀

分子間氫鍵形成條件:


(1)與電負性很大的原子A形成強極性鍵的氫原子。

(2)B(F、O、N)部分負電荷半徑小、電負性大、單電子對的氫鍵性質:強極性鍵(A-H)上的氫核與大電負性、單電子對和粒子的B原子之間的靜電引力。


(3)表示氫鍵結合的通式。

分子間有氫鍵的液體,一般粘度較大。例如甘油、磷酸、濃硫酸等多羥基化合物,由於分子間可形成眾多的氫鍵,這些物質通常為粘稠狀液體。熔點、沸點分子間有氫鍵的物質熔化或氣化時,除了要克服純粹的分子間力外,還必須提高溫度,額外地供應一份能量來破壞分子間的氫鍵,所以這些物質的熔點、沸點比同系列氫化物的熔點、沸點高。

③ 什麼是氫鍵

氫鍵的定義:氫原子與電負性的原子X共價結合時,共用的電子對強烈地偏向X的一邊,使氫原子帶有部分正電荷,能再與另一個電負性高而半徑較小的原子Y結合,形成的X—H┅Y型的鍵,叫做氫鍵。

④ 氫鍵是什麼

氫原子與電負性大的原子X以共價鍵結合,若與電負性大、半徑小的原子Y(O F N等)接近,在X與Y之間以氫為媒介,生成X-H…Y形式的一種特殊的分子間或分子內相互作用,稱為氫鍵。

X與Y可以是同一種類分子,如水分子之間的氫鍵;也可以是不同種類分子,如一水合氨分子(NH3·H2O)之間的氫鍵。

(4)什麼是氫鍵擴展閱讀:

中科院國家納米科學中心2013年11月22日宣布,該中心科研人員在國際上首次「拍」到氫鍵的「照片」,實現了氫鍵的實空間成像,為「氫鍵的本質」這一化學界爭論了80多年的問題提供了直觀證據。

這不僅將人類對微觀世界的認識向前推進了一大步,也為在分子、原子尺度上的研究提供了更精確的方法。

這一成果發表在日前出版的《科學》雜志上,被評價為「一項開拓性的發現,真正令人驚嘆的實驗測量」「是一項傑出而令人激動的工作,具有深遠的意義和價值」。

這項研究是由國家納米科學中心研究員裘曉輝和副研究員程志海領導的實驗團隊,以及中國人民大學物理系副教授季威領導的理論計算小組合作完成的。

裘曉輝帶領的研究團隊對一種專門研究分子、原子內部結構的顯微鏡——非接觸原子力顯微鏡進行了核心部件的創新,極大提高了這種顯微鏡的精度,終於首次直接觀察到氫鍵,為爭論提供了直觀證據。另外據稱,氫鍵有望解決姆潘巴現象。

氫鍵的高清晰照片能幫助科學家理解其本質,進而為控制氫鍵、利用氫鍵奠定基礎。在此基礎上,我們未來有可能人工影響或控制水、DNA和蛋白質的結構,生命體和我們生活的環境也有可能因此而改變。

如支撐DNA雙螺旋結構的就是氫鍵,氫鍵還能解開和復制,在生命遺傳中起到非常重要的作用。

參考資料來源:

網路-氫鍵

⑤ 闡述什麼是氫鍵那些元素間會形成氫鍵

氫原子與電負性大的原子X以共價鍵結合,若與電負性大、半徑小的原子Y(O F N等)接近,在X與Y之間以氫為媒介,生成X-H…Y形式的一種特殊的分子間或分子內相互作用,稱為氫鍵。[X與Y可以是同一種類分子,如水分子之間的氫鍵;也可以是不同種類分子,如一水合氨分子(NH3·H2O)之間的氫鍵]。
典型的氫鍵中,X和Y是電負性很強的F、N和O原子。但C、S、Cl、P甚至Br和I原子在某些情況下也能形成氫鍵,但通常鍵能較低。碳在與數個電負性強的原子相連時也有可能產生氫鍵。例如在氯仿CHCl3中,碳原子直接與三個氯原子相連,氯原子周圍電子雲密度較大,因而碳原子周圍即帶有部分正電荷,碳也因此參與了氫鍵的形成,扮演了質子供體的角色。此外,芳環上的碳也有相對強的吸電子能力,因此形成Ar-H … :O型的弱氫鍵(此處Ar表示芳環)。芳香環、碳碳叄鍵或雙鍵在某些情況下都可作為電子供體,與強極性的X-H(如-O-H)形成氫鍵。

⑥ 什麼是氫鍵,什麼意思求答案

:氫鍵(hydrogenbond),電負性原子和與另一個電負性原子共價結合的氫原子間形成的鍵,與電負性強的原子連接的氫原子趨向帶部分正電。在這種形式的鍵中,氫原子在兩個電負性原子間不等分配。與氫原子共價結合的原子為氫供體,另一個電負性原子為氫受體。表示為X-HY氫鍵構成其中X-H是強極性鍵,X帶負電荷,H帶正電荷·氫鍵是由兩個電負性都很高的元素(例如F、O、N等)通過H原子形成三中心四電子鍵H和Y上的孤對電子產生強烈的吸引作用而形成氫鍵氫鍵鍵參數氫鍵的鍵能一般在40kJ·mol以下,比一般共價鍵鍵能小得多氫鍵的鍵長指X和Y間的距離氫鍵氫鍵的形成條件在XHY中:H與電負性大、半徑小的元素(X)成強極性共價鍵的氫;Y有孤對電子、電負性大、半徑小的元素(F、O、N)。在XHY中:H與電負性大、半徑小的元素(X)成強極性共價鍵的氫;Y有孤對電子、電負性大、半徑小的元素(F、O、N)。於是在H與Y間以靜電引力結合,成第二鍵,稱氫鍵,較弱。如HF、H2O中氫鍵的形成:氫鍵也可在分子內形成。氫鍵氫鍵的特徵(1)弱作用力,與分子間力相當;小於40kJ·mol-1。(2)有方向性(Y的孤對電子有方向);有飽和性(H+排斥可能與Y電子雲相吸引的其它H+)。(1)弱作用力,與分子間力相當;小於40kJ·mol-1。(2)有方向性(Y的孤對電子有方向);有飽和性(H+排斥可能與Y電子雲相吸引的其它H+)。氫鍵作用某些物質的物理性質和化學性質在很大程度上受到氫鍵的影響,如物質的熔點、沸點、溶解度和酸鹼性等例如:冰中每個H2O水分子都按四面體方向參與形成4個O-HO氫鍵,水的沸點和冰的熔點都要比同系物高得多。

⑦ 氫鍵是什麼

氫鍵是一種特別的存在,DNA的雙螺旋結構便是由氫鍵構成。

氫鍵則兼具共價鍵與分子間作用力的特點,雖然來源於電子和H原子核的相互作用,卻沒有明確的軌道重組,同時H原子核往往與孤對電子在空間中指向明確,以形成類似共價鍵軌道最大重疊的效果,而這也導致了冰的密度比水小。

氫鍵對物質性質的影響

氫鍵廣泛存在,如水、醇、酚、酸、羧酸、氨、胺。氨基酸、蛋白質、碳水化合物等許多化合物都存在氫鍵。氫鍵對物質的影響也是多方面的。

對物質熔、沸點的影響。分子間形成氫鍵使物質的熔沸點升高,這是由於要使液體氣化或使固體液化都需要能量去破壞分子間氫鍵的緣故。

凡是與熔、沸點有關的性質如熔化熱、汽化熱、蒸氣壓等的變化情況都與上面討論的情況相似,分子內形成氫鍵,常使其熔、沸點低於同類化合物的熔、沸點。

以上內容參考網路-氫鍵

⑧ 什麼是氫鍵

氫鍵是分子間作用力的一種,是一種永久偶極之間的作用力,氫鍵發生在已經以共價鍵與其它原子鍵結合的氫原子與另一個原子之間(X-H…Y),通常發生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子(X、Y)都是電負性較強的原子。

氫鍵既可以是分子間氫鍵,也可以是分子內的。其鍵能最大約為200kJ/mol,一般為5-30kJ/mol,比一般的共價鍵、離子鍵和金屬鍵鍵能要小,但強於靜電引力。氫鍵對於生物高分子具有尤其重要的意義,它是蛋白質和核酸的二、三和四級結構得以穩定的部分原因。

(8)什麼是氫鍵擴展閱讀

氫鍵的影響

1、氨在水中的非常大的溶解度與它和水分子間的氫鍵有關。

2、甘油、無水磷酸和硫酸具有較大的黏度。

3、鄰硝基苯酚中存在分子內氫鍵,因此熔點較間硝基苯酚和對硝基苯酚低。

4、冰中水分子在冰晶體結構中空間佔有率較低,因而冰密度較小,甚至小於水。

5、冰中每個水分子都按四面體方向參與形成4個O-H…O氫鍵。冰的熔化熱為5.0kJ/mol,而冰中氫鍵鍵能為18.8kJ/mol,因此剛熔化的水中仍有大量的氫鍵。在4℃時,水氫鍵斷裂(密度增大)和受熱分子間距增大(密度減小)的趨勢相等,因此4℃時水密度最大。這個溫度對於水中生物至關重要,它保證了冬季時水中生物不至於因為水結冰而死亡。

6、分子內形成氫鍵常使酸性增強。如苯甲酸的Ka=96.2×10﹣¹²,而鄰羥基苯甲酸的Ka=9.9×10-¹¹,2,6-二羥基苯甲酸可在分子內形成兩個氫鍵,它的Ka=5×10﹣9。其原因是分子內氫鍵的形成,促進了氫的解離。

7、結晶水合物中存在由氫鍵構建的類冰骨架,其中可裝入小分子或離子,參見甲烷氣水包合物。

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