Водневий зв’язок: визначення

Водневий зв’язок – це зв’язок між позитивно зарядженим атомом водню однієї молекули і негативно зарядженим атомом іншої молекули.

Механізм виникнення водневого зв’язку – частково електростатичний і частково донорно-акцепторний.

Характерною рисою водневого зв’язку є відстань між атомом водню і іншим атомом, який його утворює. Відстань повинна бути менше, ніж сума радіусів цих атомів.

Водневий зв’язок підрозділяється на:

Міжмолекулярний водневий зв’язок утворюється між молекулами речовин, до складу яких входять водень і сильно електронегативний елемент:

  • фтор;
  • кисень;
  • азот;
  • хлор;
  • сірка.

Сильно зміщена загальна електронна пара від водню до атома негативно зарядженого елемента, при цьому позитивний заряд водню сконцентрований в малому обсязі. Він призводить до взаємодії протона з неподіленою електронною парою іншого атома або іона, об’єднуючи її.

Водневий зв’язок позначають крапками, вказуючи, що він набагато слабкіший ніж  ковалентний зв’язок (приблизно в 15-20 разів).

 

Межмолекулярная воднева зв'язок: дві молекули води, дві молекули оцтової кислоти з утворенням циклічної структури

 

Внутрішньомолекулярний водневий зв’язок присутній у:

  • багатоатомних спиртах;
  • вуглеводах;
  • білках;
  • інших органічних речовинах.

внутрішньомолекулярний зв'язок

 

Речовини з водневим зв’язком мають молекулярні кристалічні гратки, в вузлах якої знаходяться молекули.

Приклади:

  • вода у вигляді льоду;
  • йод;
  • хлор;
  • бром;
  • «сухий лід» (твердий діоксид вуглецю);
  • твердий аміак.

А також тверді органічні речовини:

  • метан;
  • бензол;
  • фенол;
  • нафталін;
  • білки тощо.

Фізичні властивості речовин з водневим зв’язком

Водневий зв’язок забезпечує низькомолекулярним речовин здатність бути при звичайних умовах в рідкому агрегатному стані (етанол, метанол, вода) або зрідженими газами (аміак, фтороводород).

У них юільш висока температура кипіння води (100°С) порівняно з водневими сполуками елементів підгрупи кисню (Н2Ѕ, Н2Ѕе, Н2Те), так як витрачається додаткова енергія на руйнування водневих зв’язків.

Також при плавленні води її густина зростає. Це пояснюється тим, що в структурі льоду кожен атом кисню пов’язаний через атоми водню з чотирма іншими атомами кисню інших молекул води. В результаті утворюється пухка «ажурна» структура.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Реакції сполучення