Водородни връзки. Връзки от водородни мостове

Както е обяснено в текста „Видове междумолекулни сили“, молекулите на веществата в трите физически състояния (твърдо, течно и газово) се привличат от една от междумолекулните сили.

Трите известни междумолекулни сили са: индуциран дипол - индуциран дипол, постоянен дипол - постоянен дипол и водородна връзка. Сред тях водородната връзка е най-силна. Някои автори са наричали тази междумолекулна сила водородни връзки; обаче правилният термин, приет от IUPAC, е „водородно свързване“.

Този тип взаимодействие възниква, когато молекулата има водород, свързан с флуор, азот или кислород, които са силно електроотрицателни атоми.

Водородната връзка е екстремен пример за постоянна дипол-перманентна диполна връзка. Защото водородът на молекулата представлява положителен полюс, който се свързва с един от онези флуорни, кислородни или азотни атоми на друга молекула, които съставляват техния отрицателен полюс.

Обикновено междумолекулните връзки възникват с вещества в течно и твърдо състояние. Освен това, тъй като това е много интензивна сила на привличане, е необходима много висока енергия, за да я разбиете.

Вещество, което притежава тази междумолекулна сила, е самата вода. Обърнете внимание как това се случва на илюстрацията по-долу:

Имайте предвид, че всяка водна молекула е пространствено заобиколена от четири други водни молекули, с връзките на водорода възникват чрез връзката между водорода на една молекула (положителен полюс) с кислорода на друга (полюс отрицателен).

Водородните връзки обясняват различни явления в природата, вижте следните примери:

• Фактът, че ледът плава по вода: Ледът е по-малко плътен от водата и следователно плава по него. Това е така, защото докато в течно състояние водородните връзки, които възникват между водните молекули, са подредени в дезорганизирана форма, водородните връзки в ледните молекули са по-раздалечени и организирани, образувайки твърда хексагонална структура, което кара молекулите да заемат много по-голямо пространство, отколкото биха били, ако бяха в държавата. течност.

Не спирайте сега... Има още след рекламата;)

Това е дори защо, ако поставим вода в пълния обем на бутилка и я поставим по-късно в охладител, нейният обем ще се разшири и бутилката ще се напука.

По този начин ще има същото количество молекули на единица обем, което намалява плътността, съгласно формулата на плътността: d = m / v. Между образуваните шестоъгълници ще има празни пространства, намаляващи плътността на това вещество.

• Киселинна йонизация: Въпреки че водородните връзки са приблизително десет пъти по-слаби от ковалентните връзки; при определени обстоятелства успяват да разкъсат ковалентните връзки. Например, в случая, показан по-долу, солната киселина се разтваря във вода. Кислородът във водата привлича водорода, свързан с хлора на киселината, повече от самия хлор, пораждайки хидрониеви йони (Н₃О⁺) и хлорид (Cl^-). Това явление се нарича йонизация:

• Повърхностно напрежение на водата: молекулите на повърхността на течността се привличат от водородни връзки само с молекулите отстрани и отдолу, тъй като горе няма молекули. От друга страна, молекулите, които са под повърхността, осъществяват този тип свързване с молекули във всички направления, резултатът е образуването на един вид филм или тънък слой на повърхността на водата, който включва.

Това обяснява факта, че насекомите могат да останат върху него, както и феномена на сферичната форма на водните капки.

От Дженифър Фогаса
Завършва химия

Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:

FOGAÇA, Дженифър Роча Варгас. "Водородни връзки"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ligacoes-hidrogenio.htm. Достъп на 27 юни 2021 г.