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氫鍵(鍵長,鍵能,飽和性,方向性) | |||||
來源:醫(yī)學全在線 更新:2007-9-2 醫(yī)學論壇 | |||||
一、氫鍵的本質(zhì) 氫原子與電負性很大、半徑很小的原子X(F,O,N)以共價鍵形成強極性鍵H-X,這個氫原子還可以吸引另一個鍵上具有孤對電子、電負性大、半徑小的原子Y,形成具有X-H…Y形式的物質(zhì)。這時氫原子與y 原子之間的定向吸引力叫做氫鍵(以H…Y表示)。 氫鍵的本質(zhì)一般認為主要是靜電作用。在X-H…Y中,X-H是強極性共價鍵,由于X的電負性很大,吸引電子能力強,使氫原子變成一個幾乎沒有電子云的“裸露”的質(zhì)子而帶部分正電荷。它的半徑特別小,電場強度很大,又無內(nèi)層電子,可以允許另一個帶有部分負電荷的Y原子(即電負性大,半徑小且有孤對電子的原子)充分接近它,從而產(chǎn)生強烈的靜電相互作用而形成氫鍵。 一般分子形成氫鍵必須具備兩個基本條件: 1.分子中必須有一個與電負性很強的元素形成強極性鍵的氫原子。 2.分子中必須有帶孤對電子,電負性大,原子半徑小的元素。 氫鍵常在同類分子或不同類分子之間形成,叫做分子間氫鍵,如氟化氫、氨水: 二、氫鍵的鍵長和鍵能 氫鍵的鍵長是指X-H…Y中X與Y原子的核間距離。在HF締合而成的(HF)n締合分子中,氫鍵的鍵長為255pm,而共價鍵(F-H間)鍵長為92pm。由此可得出,H…F間的距離為163pm(255-92)?梢姎湓优c另一個HF分子中的F原子相距是較遠的。醫(yī)學全在線www.med126.com 氫鍵的鍵能是指被破壞H…Y鍵所需要的能量。氫鍵的鍵能約為15-30kJ·mol-1,比一般化學鍵的鍵能小得多,和范德華力的數(shù)量級相同。氫鍵的強弱與X和Y的電負性大小有關。電負性越大,氫鍵的強弱還和Y的半徑大小有關,y 的半徑越小,越能接近H-X鍵,形成的氫鍵也越強。例如F的電負性最大,半徑又小,所以F-H…F是最強的氫鍵,O-H…O次之,O-H…N又次之,N-H…N更次之。 |
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文章錄入:凌云 責任編輯:凌云 | |||||
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