学习小专题 | |
数据词典 元素手册 元素周期表 |
版权申明:凡是署名为“化学自习室”,意味着未能联系到原作者,请原作者看到后与我联系(邮箱:79248376@qq.com)!
氢键是一种存在于分子之间也存在分子内部的作用力,它比化学键弱,又比范德华尔力强。
1、氢键的形成
在HF分子中,H和F原子以共价键结合,但因F原子的 电负性大, 电子云强烈偏向F原子一方,结果使H原子一端显正电性。由于H原子半径很小,又只有一个电子,当电子强烈地偏向F原子后,H原子几乎成为一个“裸露”的质子,因此正电荷密度很高,可以和相邻的HF分子中的F原子产生静电吸引作用,形成氢键。氟化氢的氢键表示为F-H……F(图7-30)
不仅同种分子间可形成氢键,不同种分子间也可以形成氢键,NH3和H2O间的氢键如下:
氢键通常用表示X-H……Y,X和Y代表F、O、N等电负性大,半径较小的原子。
除了分子间的氢键外,某些物质的分子也可以形成分子内氢键如:邻硝基苯酚、NaHCO3晶体等。(见图7-31)
总之,分子欲形成氢键必须具备两个基本条件,其一是分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。其二是分子中必须有带孤电子对,电负性大,而且原子半径小的元素。
2、氢键的特点:
(1)氢键具有方向性。它是指Y原子与X-Y形成氢键时,尽可能使氢键的方向与X-H键轴在同一条直线上,这样可使X与Y的距离最远,两原子电子云间的斥力最小,因此形成的氢键愈强,体系愈稳定。
(2)氢键具有饱和性。它是指每一个X-H只能与一个Y原子形成氢键。这是因为氢原子的半径比X和Y的原子半径小很多,当X-H与一个Y原子形成氢键X-H……Y之后,如有另一个极性分子Y原子接近时,则这个原子受到X、Y强烈排斥,其排斥力比受正电荷的H的吸引力大,故这个H原子未能形成第二个氢键。
3、氢键的 键长和 键能
氢键不同于化学键,其键能小,键长较长。氢键的键能主要与X、Y的电负性有关,还与存在于不同化合物有关。一般,电负性越大,氢键越强;氢键的键能还与Y的原子半径有关,半径越小,键能越大。如F-H……F为最强的氢键,O-H……O,O-H……N,N-H……N的强度依次减弱,Cl的电负性与N相同,但半径比N大,只能形成很弱的氢键O-H……Cl、Br、I不能形成氢键。
4、氢键对物质性质的影响
氢键广泛存在,如水、醇、酚、酸、羧酸、氨、胺。氨基酸、蛋白质、碳水化合物等许多化合物都存在氢键。氢键对物质的影响也是多方面的。
(1)对物质熔、沸点的影响。分子间形成氢键使物质的熔沸点升高。如图7-32这是由于要使液体气化或使固体液化都需要能量去破坏分子间氢键的缘故。
凡是与熔、沸点有关的性质如熔化热、汽化热、蒸气压等的变化情况都与上面讨论的情况相似。
分子内形成氢键,常使其熔、沸点低于同类化合物的熔、沸点。
(2)对水和冰密度的影响。水除了熔、沸点显著高于同族外,还有另一个反常现象,就是它在4℃ 时密度最大。这是因为在4 ℃以上时,分子的热运动是主要的,使水的体积膨胀,密度减小;在4℃ 以下时,分子间的热运动降低,形成氢键的倾向增加,形成分子间氢键越多,分子间的空隙越大。当水结成冰时,全部水分子都以氢键连接,形成空旷的结构。见图7-23
在冰中每个H原子都参与形成氢键,结果使水分子按四面体分布,每个氧原子周围都有四个氢。这样的结构空旷3,密度也降低3。
(3)对物质溶解度的影响。在极性溶剂中,如果溶质分子与溶剂分子之间形成氢键,则溶质的溶解度增大。如HF、NH3极易溶于水。如果溶质分子形成分子内氢键,在极性溶剂中溶解度减小,而在非极性溶剂中溶解度增大。
(4)对蛋白质构型的影响。在多肽链中由于>C=O和>N-H 可形成大量的氢键(N-H……O),使蛋白质分子按螺旋方式卷曲成立体构型,称为蛋白质的二级结构(见图7-34)。可见氢键对蛋白质维持一定空间构型起着重要作用。
(5)对物质酸性的影响。分子内形成氢键,往往使酸性增强。如:苯甲酸Ka=6.2×10-12;若在邻位上代有羟基,得邻羟基苯甲酸的Ka=9.9×10-11,如在羧基左右两边都代上羟基,得到的2,6-二羟基苯甲酸的Ka=5×10-9,这是由于羧基(-OH)上的氢与羧基(-COOH)上的氧形成了分子内氢键,从而促进了氢的解离。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
【定义】又称离子有效半径,是通过实验测定的。一般认为的离子半径是:离子晶体中相邻...
关于117号元素是金属元素还是非金属元素的讨论以下几种意见: 1、非金属元素 虽然根据...
氢是元素周期表中的第一号元素,元素名来源于希腊文,原意是水素。氢是由英国化学家卡...
在我们身边的物质世界中,有气体,有液体,也有固体。他们都是由许许多多的肉眼看不见...
...
碳位于第二周期ⅣA,氮位于第二周期VA,根据同周期元素气态氢化物的稳定性从左到右依...
玻璃钢生产厂家山东城市玻璃钢雕塑玻璃钢海盗人物雕塑玻璃钢熊夫人造型雕塑四川玻璃钢马雕塑制作定制玻璃钢雕塑销售价格湖北玻璃钢花盆花器大型商场美陈销售厂家焦作玻璃钢卡通雕塑生产蚌埠景区玻璃钢雕塑生产厂家玻璃钢雕塑美观精巧舟山公园玻璃钢雕塑销售厂家达州室内玻璃钢雕塑摆件上海常用商场美陈销售玻璃钢造型雕塑价位淮北玻璃钢雕塑生产厂家内蒙古广场玻璃钢雕塑定做玻璃钢思考者雕塑玻璃钢花盆设计图片晋宁玻璃钢仿生雕塑章鱼玻璃钢雕塑玻璃钢雕塑批发批发福建定制玻璃钢雕塑图片金华玻璃钢仿真水果雕塑厂家玻璃钢雕塑厂哪家合适延安小区玻璃钢雕塑定做潮州玻璃钢雕塑制作雕塑用玻璃钢还是树脂抽象玻璃钢卡通雕塑价格东莞玻璃钢透光雕塑定做惠州led发光玻璃钢雕塑厂家香港通过《维护国家安全条例》两大学生合买彩票中奖一人不认账让美丽中国“从细节出发”19岁小伙救下5人后溺亡 多方发声单亲妈妈陷入热恋 14岁儿子报警汪小菲曝离婚始末遭遇山火的松茸之乡雅江山火三名扑火人员牺牲系谣言何赛飞追着代拍打萧美琴窜访捷克 外交部回应卫健委通报少年有偿捐血浆16次猝死手机成瘾是影响睡眠质量重要因素高校汽车撞人致3死16伤 司机系学生315晚会后胖东来又人满为患了小米汽车超级工厂正式揭幕中国拥有亿元资产的家庭达13.3万户周杰伦一审败诉网易男孩8年未见母亲被告知被遗忘许家印被限制高消费饲养员用铁锨驱打大熊猫被辞退男子被猫抓伤后确诊“猫抓病”特朗普无法缴纳4.54亿美元罚金倪萍分享减重40斤方法联合利华开始重组张家界的山上“长”满了韩国人?张立群任西安交通大学校长杨倩无缘巴黎奥运“重生之我在北大当嫡校长”黑马情侣提车了专访95后高颜值猪保姆考生莫言也上北大硕士复试名单了网友洛杉矶偶遇贾玲专家建议不必谈骨泥色变沉迷短剧的人就像掉进了杀猪盘奥巴马现身唐宁街 黑色着装引猜测七年后宇文玥被薅头发捞上岸事业单位女子向同事水杯投不明物质凯特王妃现身!外出购物视频曝光河南驻马店通报西平中学跳楼事件王树国卸任西安交大校长 师生送别恒大被罚41.75亿到底怎么缴男子被流浪猫绊倒 投喂者赔24万房客欠租失踪 房东直发愁西双版纳热带植物园回应蜉蝣大爆发钱人豪晒法院裁定实锤抄袭外国人感慨凌晨的中国很安全胖东来员工每周单休无小长假白宫:哈马斯三号人物被杀测试车高速逃费 小米:已补缴老人退休金被冒领16年 金额超20万