Водневий хімічний зв’язок – приклади

Між атомами водню і атомом елемента, що володіє високою електронегативність, виникає особливий тип зв’язку – воднева хімічний зв’язок. Вона може утворюватися не тільки всередині молекули, але і між сусідніми молекулами.

Загальний опис

Електронегативність – здатність атома утримувати валентні електрони на зовнішньому енергетичному рівні або кількісна характеристика, що показує, з якою силою притягуються електрони до ядру атома. Найбільш електронегативними елементами є фтор, азот і кисень.

Сильне електростатичне взаємодія між атомом водню і електронегативними атомами обумовлюється невеликими розмірами атома водню і силою тяжіння атомів елементів. В результаті виникає окремий випадок ковалентного полярного зв’язку. Прикладами водневої хімічного зв’язку є:

  • плавікова кислота (HF);
  • вода (H2O);
  • аміак (NH3);
  • соляна кислота (HCl);
  • сірководень (H2S).

Наявність водневого зв’язку обумовлює фізичні і хімічні властивості речовини. Зокрема визначає температуру плавлення, кипіння, розчинність, кислотність.

Особливістю зв’язку є її невисока міцність і поширеність, особливо в органічних речовинах.

Типи

Воднева зв’язок бувають двох типів:

  • міжмолекулярна, що виникає між кількома однотипними молекулами;
  • внутрішньомолекулярна, що виникає всередині однієї молекули.

Спосіб освіти зв’язку в обох типах однаковий. Різниця тільки в тому, що за допомогою міжмолекулярної водневого зв’язку утворюються ланцюжок молекул, а при внутрішньомолекулярному зв’язку водень «зчіплюється» з атомами всередині молекули.

Наприклад, молекула води утворена одним атомом кисню і двома атомами водню. За рахунок високої електронегативності кисень, на зовнішньому енергетичному рівні якого шість електронів, притягує єдині електрони двох атомів водню. Дві пари електронів кисню залишаються вільними. При цьому у водню звільняється орбіталь. Інша аналогічна молекула може приєднатися в місці вільних електронних пар атома кисню, заповнивши звільнилася орбіталь водню. Виникає міжмолекулярний водневий зв’язок.

Аналогічним чином з’єднуються молекули плавикової кислоти і аміаку. Однак зв’язок між азотом і воднем буде слабкіше, ніж між воднем і киснем. Також молекули плавикової кислоти сильніше притягуються один до одного, ніж молекули води. Це пояснюється величиною електронегативності.

Внутрішньомолекулярна воднева зв’язок найчастіше виникає всередині складних молекул органічних речовин – білків, ДНК, аренів. Наприклад, воднева зв’язок утворюється в молекулі саліцилової кислоти між атомом водню гідроксильної групи та кисню, що входить в функціональну групу -СООН.

Водневі зв’язки графічно зображуються точками.

Що ми дізналися?

Між атомами водню і атомами неметалів виникає воднева зв’язок, заснована на електростатичному взаємодії атомів. Це окремий випадок ковалентного полярного зв’язку, що характеризується взаємодією водню і атомів з високою електронегативність. Зв’язок буває двох типів: міжмолекулярна, що виникає між молекулами речовини, і внутрішньомолекулярна, що виникає між воднем і атомом іншого елемента в одній молекулі. Воднева зв’язок властива неорганічних і органічних речовин.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Доповідь про кислоти