수소 통신 - 이것은 두 개의 전자 음질 원자 사이의 상호 작용 또는 다른 분자 수소 원자를 사용하여 : A-H ...에서 (공유 결합은 3 포인트 - 수소 결합)을 나타냅니다.

수소 결합의 징후 중 하나는 수소 원자와 다른 원자 사이의 거리가 될 수 있으며, 그것은 형성된다. 이 원자의 반경의 합보다 작아야합니다.

그들은 염소, 황 원자 및 기타 비금속의 참여와 함께 불소, 질소 및 산소 원자 (가장 많은 전자적 요소) 사이의 규칙으로 발생합니다. 물, 불화물 수소, 산소 함유 무기산, 카르 복실 산, 페놀, 알콜, 암모니아, 아민과 같은 액체 물질에는 강한 수소 결합이 형성된다. 결정화 될 때, 이들 물질의 수소 결합은 대개 보존된다.

탐닉 물리적 특성 분기적 인 상호 작용의 본질에 분자 구조가있는 물질. 수소 결합의 물질의 성질에 미치는 영향.

Intermolecular 수소 결합은 분자의 결합을 결정하여 끓는 온도의 증가를 초래합니다. 예를 들어, + 78.3 ℃에서 + 78.3 ℃에서의 에틸 알콜 C2H5OH, 및 -24 ℃에서만 수소 결합을 형성하지 않는 CH3OSN3의 디메틸 에테르, 분자식 두 물질 C2H6O).

용매 분자가있는 N- 결합의 형성은 용해도의 향상에 기여합니다. 그래서, 메틸 및 에틸 알콜 (CH3OH, C2N5Y), 물 분자가있는 N- 결합을 형성하여 무기한으로 용해시켰다.

분자형 수소 결합은 대응하는 원자 그룹의 분자 내에서 양호한 공간 위치로 형성되고 특이 적으로 특성에 영향을 미친다. 예를 들어, 살리실산 분자 내에서 n- 결합은 산성도를 증가시킨다. 수소 결합은 생체 중합체 (단백질, 다당류, 핵산)의 공간 구조의 형성에 매우 중요한 역할을하며, 이는 생물학적 기능을 크게 결정합니다.

분자간 상호 작용의 힘 (반 데르 발스 강도). 오리엔테이션, 유도 및 분산 상호 작용.

분자간 상호 작용- 전기적으로 중성 분자 또는 원자 사이의 상호 작용.

에 반 데르 발스 힘은 쌍극자 (영구 및 유도) 사이의 상호 작용을 포함합니다. 그 이름은 이러한 힘이 반 데르 발스의 실제 가스의 상태의 방정식에서 내부 압력 수정의 원인이라는 사실 때문입니다. 이러한 상호 작용은 주로 생물학적 거대 분자의 공간 구조의 형성을 담당하는 힘에 의해 결정됩니다.

정위: 양성 및 음전하의 중력 중심이 일치하지 않는 극성 분자는 예를 들어 HCl, H2O, NH3와 같은 반대 비용이 근처에있는 방식으로 집중되어 있습니다. 그들 사이에는 매력이 있습니다. (키종 에너지)는 비율로 표현됩니다.

E k \u003d -2 μ 1 μ 2 / 4π ε 0 r 3,

μ1과 μ2는 쌍극자 상호 작용의 쌍극자 순간이며, R은 그 사이의 거리입니다. 흡인 쌍극자 쌍극자는 인력의 에너지가 분자의 열 에너지를 초과하는 경우에만 수행 될 수 있습니다. 이것은 일반적으로 고체 및 액체 물질에서 발생합니다. 다이폴 - 쌍극자 상호 작용은 극성 유체 (물, 불화물 수소)에서 나타납니다.

유도: 극성 분자의 충전 된 단부의 작용 하에서, 비극성 분자의 전자 구름은 양전하 및 음성으로부터 멀어지는 것으로 시프트된다. 비극성 분자는 극성이되고, 분자는 서로 끌어 당기 시작하고, 두 극성 분자보다 훨씬 약한다.

(Debye Energy)는 표현에 의해 결정됩니다.

E d \u003d -2 μMA 2 γ / R 6,

μ KIN은 유도 된 쌍극자의 순간입니다.

대부분의 물질 분자의 분극성이 적기 때문에 일정하고 유도 된 쌍극자의 매력은 대개 매우 약합니다. 그것은 쌍극자간에 매우 낮은 거리에서만 역할을합니다. 이러한 유형의 상호 작용은 주로 비극성 용매의 극성 화합물의 용액에서 주로 나타납니다.

분산: 비극성 분자 사이에서도 끌릴 수도 있습니다. 일정한 움직임에있는 전자는 분자의 한면에 초점을 맞추기 위해 변할 수 있습니다. 즉, 비극성 입자가 극성이 될 것입니다. 이로 인해 이웃 분자의 요금 재분배가 발생하고 단기간 관계가 이들 사이에 설정됩니다.

(런던 에너지)는 관계에 의해 주어진다 :

E L \u003d -2 μMGN 2 γ 2 / R 6,

여기서 μ mgn은 즉시 쌍극자의 순간입니다. 비극성 입자 (원자, 분자) 사이의 런던 세력은 매우 단거리입니다. 그러한 인력의 에너지 값은 입자의 크기와 유도 된 쌍극자의 전자 수에 따라 달라집니다. 이러한 관계는 매우 약합니다 - 모든 분자간 상호 작용 중 가장 약한 것입니다. 그러나, 그들은 어떤 분자 사이에서 발생하는 것처럼 가장 다재다능합니다.

수소 통신(n- 통신)은 반응 가능 그룹 간의 특별한 유형의 상호 작용이며, 그 그룹 중 하나는 그러한 상호 작용이 발생하기 쉬운 수소 원자를 함유한다. 수소 결합은 모든 화학을 다루는 세계적인 현상입니다. 종래의 화학 결합과는 달리, n- 연결은 표적화 된 합성의 결과가 아니라 적절한 조건 자체에서 발생하며 분자간 또는 분자 내 상호 작용의 형태로 자체적으로 나타납니다.

수소 결합의 특징.

수소 결합의 특징은 상대적으로 낮은 강도이며, 그의 에너지는 화학 결합의 에너지보다 5-10 배 낮습니다. 에너지로, 그것은 화학 결합과 van der waals 상호 작용 사이의 중간 위치를 차지하고, 고체 또는 액상의 분자를 유지하는 것들을 차지한다.

n- 결합의 형성에서, 접속과 관련된 원자의 전자성은이 상황에 참여하는 원자 파트너로부터 화학 결합의 전자를 지연시키는 능력이다. 그 결과, 원자 및 증가 된 전자 음전에 부분 음전하 D-가 발생하고, 양성 D + Atom-Partnart는 양성이다. 화학 통신 동시에 편파와 D--D D +.

수소 원자에 대한 부분 양성 전하는 전자적 분자를 끌어 들이고 전자적으로 전자식 요소를 함유하고, 따라서 정전 상호 작용은 n- 통신의 형성으로 이루어집니다.

N- 결합의 형성, 2 개의 전자 음성 (A 및 B)과 그 사이의 수소 원자의 형성에 관여하여, 그러한 관계의 구조는 다음과 같이 제시 될 수있다 : B ... HD + -A D- (수소 본드는 대개 점선으로 표시됩니다). N 원자 A, 화학적으로 N과 관련이 있으며, 양성자 도너 (LAT, DONORE - GUEN, SAVIFICE) 및 B - 그 수용체 (LAT, 수용 자 - 수락 자)라고합니다. 가장 자주 진정한 "기부"가 아니며, H는 화학적으로 A.와 관련된 것입니다.

Atoms - 기증자 A, N-links의 형성을 위해 H를 공급하는 H는 거의 3 개, O, O 및 F, 동시에 획득 원자 B 세트가 매우 넓다.

매우 개념과 용어 "수소 커뮤니케이션"은 1920 년에 V.Lothimer와 R. Uerbush를 도입하여 설명하기 위해 고온 끓는 물, 알콜, 액체 HF 및 다른 연결. 관련 화합물의 비등점 H2O, H 2 S, H 2 SE 및 H 2 TE를 비교하면이 시리즈의 첫 번째 구성원이 나머지 부분이 형성된 패턴에서 훨씬 높을 것보다 훨씬 높음을 알아 차렸다. 시리즈의 구성원. 이 패턴으로부터 물이 관찰 된 진정한 가치보다 200 ° C 이상 끓여야합니다.

관련 화합물의 연속으로 암모니아에 대해서는 동일한 편차가 관찰된다 : NN3, H 3 P, H 3 AS, H 3 SB. 그것의 진정한 끓는점 (-33 ° C)은 예상치가 80 ° C 이상입니다.

액체가 끓는 일 때, 반 데르 발스 상호 작용만이 액상의 분자를 유지하는 분자가 파괴된다. 끓는점이 예기치 않게 높으면, 따라서 분자는 추가로 다른 힘과 관련이 있습니다. 이 경우, 이것은 수소 결합이다.

마찬가지로, 알코올의 증가 된 끓는점 (군이없는 화합물과 비교하여) 수소 결합의 형성의 결과이다.

현재 N 통신을 탐지하는 신뢰할 수있는 방법은 스펙트럼 방법 (가장 자주 적외선 분광법)을 제공합니다. 이 접속이 결석 할 때의 수소 결합과 관련된 인간 관련 그룹의 스펙트럼 특성은 눈에 띄게 다를 것이다. 또한, 구조 연구가 B-N 원자 사이의 거리가 van der Waal Ra딩의 양보다 작 으면 n- 연결의 존재가 확립 된 것으로 믿어진다.

또한, 증가 된 온도 끓는 수소 결합은 또한 물질의 결정질 구조를 형성하여 융점을 증가시킨다. 얼음의 결정 구조에서, N- 결합은 벌크 메쉬를 형성하고, 물 분자의 수소 원자가 인접한 분자의 산소 원자로 향하게되도록 물 분자가 배치된다.

붕산 B (OH) 3에는 층질 된 결정질 구조가 있으며, 각 분자는 3 개의 다른 분자와의 수소 결합에 의해 결합된다. 레이어의 분자의 포장은 육각형에서 수집 한 마루 패턴을 형성합니다 :

대부분의 유기 물질은 물에 녹지 않으며, 그러한 규칙이 파손될 때, 대부분은 수소 결합의 개입의 결과입니다.

산소와 질소는 양성자의 주요 기부자이며, 이전에 고려 된 TRIADE B ... H D + -A D-에서 원자 A의 기능을 취합니다. 그들은 대부분 자주 수용자 (Atom B) 역할을합니다. 이 때문에 원자 B의 역할에 O와 N을 함유하는 일부 유기 물질을 물에 용해시킬 수 있습니다 (원자 A의 역할은 물 산소를 수행 함). 유기물과 물 사이의 수소 결합은 유기 물질 분자를 "제거"하여 수용액으로 변환합니다.

경험적 규칙이 있습니다 : 만약 본질적인 하나의 산소 원자로 3 개 이상의 탄소 원자를 포함하지 않으므로 물에 쉽게 용해됩니다 :

Benzol은 물에 매우 약간 용해되지만, 하나의 그룹을 N으로 대체하면 모든 관계에서 물과 섞인 피리딘 C 5 H 5 N을 얻습니다.

수소 결합은 수소에 부분 양전하가 일어나는 경우 비 수성 용액에 자신을 보여줄 수 있으며, 규칙 산소로서 "양호한"수용체를 함유하는 분자가있다. 예를 들어, HCCL 3 클로로포름은 지방산을 용해시키고 아세틸렌 HC≡CH 가용성에 아세톤에 용해됩니다.

이 사실은 중요한 기술적 인 적용을 발견했으며 압력 하에서 아세틸렌은 쉽게 뇌력하고 쉽게 폭발하는 데 매우 민감하며 압력 하에서 아세톤의 용액은 순환에서 안전합니다.

중합체 및 바이오 폴리머의 수소 결합은 중요한 역할을합니다. 셀룰로오스에서, 목재 - 수산기의 주성분은 순환 단편으로부터 수집 된 중합체 사슬의 측 방향 군의 형태로 위치된다. 각각의 개별 N- 결합의 비교적 약한 에너지에도 불구하고, 중합체 분자 전체의 상호 작용은 이국적인 고극성 용매를 사용할 때 셀룰로오스의 용해가 가능하다는 강력한 분자간 상호 작용을 유도한다 (암모니아 복합체 수산화 구리의).

수소 통신 (n- 통신)- 이는 동일하거나 다른 분자의 강하게 전자 원자로 양성자 화 된 수소 원자에 의해 형성된 결합이다. 정상적인 조건에서 수소 원자가는 1과 같으며, 다른 원자 하나의 전자 쌍으로 일반화 할 수있어 공유 결합을 형성 할 수 있습니다 : 수소 원자는 전자를 부착하여 수 소화 이온 H +를 형성 할 수 있습니다.

수소 원자는 다른 모든 원자와 구별되는 특징을 가지고 있습니다. 전자를 포기하면 전자가없는 코어의 형태로 남아 있습니다. 입자의 형태로 남은 원자의 직경보다 수천 배의 수천 배의 지름. 전자가없는 경우, 이온 H +는 다른 원자 또는 이온의 전자 껍질에 의해 튕겨지지 않지만, 반대로, 끌어들이십시오. 그것은 다른 원자와 밀접하게 접근하고 전자와 상호 작용하고 전자 껍질에 삽입 할 수 있습니다. H + - 활성 액체에서는 대부분 독립적 인 입자의 형태로 보존되지 않고 두 물질의 분자에 결합하여 물 분자가있는 물에서 3 o + - 히드 록토 늄을 형성합니다. 암모니아 분자 - NH 4 + - 류 암모늄으로

가장 많은 전자 형 원소 중 하나의 원자와 관련이있는 것 : 불소 원자, 산소, 염소 및 질소를 사용하여 수소 원자는 하나를 초과하지 않는 비교적 높은 양의 전하를 획득한다. 이 전하가 매우 작은 원자 밥솥에 집중되므로 음전하를 운반하는 다른 원자와 매우 가깝습니다. 이로 인해 20-30 kJ / mol 이상의 에너지와 다소 강한 쌍극자 쌍극자 연결이 발생합니다. 수소 결합은 다양한 분자 또는 동일한 분자에 속하는 두 개의 강한 극성 결합의 중간 간 상호 작용의 결과로 발생합니다. 그것은 평범보다 약하다 공유 통신수소 원자의 이러한 특징으로 인해 약 125-420 kJ / mol의 에너지가 약 125-420 kJ / mol이며, 결합의 상호 편파로 인해 향상 될 수있다. 수소 결합 (n- 통신)은 x-n × × x x로 표시됩니다.

수소 결합에 관여하는 수소 원자는 2 개의 강한 음성 원자 사이의 중간에 정확하게 위치 될 수있다. 대칭 위치 또는 더 큰 전기 음성이 비대칭 위치를 갖는 그것에 더 가깝다.

수소 결합의 에너지가 충분하여 종래의 온도와 감소 된 온도로 인해 분자의 눈에 띄는 해리가 발생합니다. 비등점 근처에서도 불소 수소는 평균 조성물 (HF) 4를 갖는다. 연관성은 용융 및 비등 불화 수소의 비정상적으로 높은 온도로 이어진다. 이량 체 H 2 F 2의 존재는 KHF 2 × NAHF 2의 산염의 형성을 설명합니다. 하이드로 플루오르산이 염화물 염산, 브롬화물 염산 및 오로 디테르럴과 달리라는 사실은 약산 (k d \u003d 7 × 10-4) 또한 수소 결합으로 인한 HF 분자의 연관성의 결과이다.

산소 및 질소 화합물에서 발생하는 비대칭 수소 결합이 발생하면 수소는 2 개의 인접한 원자 중 하나에 약간 가깝습니다. intermolecular N-Communication....에 각각의 H2O 분자는 2 개의 N- 결합의 형성에 관여하여, 산소 원자가 4 개의 수소 원자와 관련되도록 밝혀 지도록한다. 관련 물 분자는 각 산소 원자가 테트라 헤드로의 중심에 위치하고 수소 원자가 모서리에 위치하는 openwork 공간 구조를 형성한다.

openwork 공간 물 구조

Openwork 얼음 구조는 물보다 작은 밀도를 설명합니다. 녹는 경우, n- 링크의 일부가 찢어지고 물의 밀도가 증가합니다. 왜냐하면 분자가 더 빡빡하고 있습니다. X 선 검사는 액체 물의 대부분의 분자의 경우 사면체 환경도 지속된다는 것을 보여주었습니다. 이웃 분자의 위치는 얼음 결정과 거의 동일하며 후속 층이 반복됩니다.

지정된 순서로부터의 일부 편차; 분자가 제거 될 때 편차가 증가합니다. 물을 위해, "근적외선"의 존재는 다른 액체와 다른 액체와 비교하여 다른 액체와 비교하여 "장거리"의 존재 여부를 특징으로합니다. 이것은 물에 결정 구조의 존재를 설명합니다.

수소 결합이있는 물 분자의 경계로 인해 열용량 및 열 증발, 비정상적으로 높은 용융 및 비등 온도, 비정상적으로 높은 용융 및 비등 온도와 같은 물 특성. n- 링크가없는 T !V. \u003d -100 o C, T KIP. 물 \u003d -80 o C.

수소 결합은 액체 암모니아에 존재합니다. 탄소와 관련된 수소 원자는 남아있는 탄소 원자가가 높은 전기적 원자 또는 상응하는 원자기로 포화 된 경우, 예를 들어 클로로포름 (SNSL 3), 펜타 챠탄 (CCl 3 -ChCl2), 즉 I.E.E.E. 전기 음성 원자의 이웃은 CH- 군 원자에서 CH 군 원자에서 수소 결합의 형성을 활성화시킬 수 있지만 원자 C 및 H의 전기의 전기의 전기는 거의 동일하다. 이것은 액체 HCN, CHF 3 등의 분자 사이의 n- 링크의 발생을 설명합니다.

수소 결합은 물질의 집합체 상태에 특이합니다. 동일한 분자의 상이한 부분 사이에서 동일하고 상이한 분자 사이에서 형성된다 - 분자형 수소 결합...에 가장 흔한 것은 히드 록실 그룹을 함유 한 분자 사이의 N- 연결입니다 -.

알콜보다 더 휘발성이 큰 곤란한 에테르가있는 쉬운 에테르, 모든 수소 원자가 탄소 원자와 관련이 있고 H- 결합을 형성 할 수 없기 때문에.

생화학 시스템에서의 H- 채권의 역할은 훌륭합니다. 단백질 및 핵산의 특성은 주로 수소 결합의 존재로 인해 발생합니다. N-bond는 용해 과정에서 큰 역할을합니다. 단백질 분자의 수소 결합, 핵산 및 기타 생물학적으로 중요한 화합물은 특히 일반적이므로 이러한 결합은 생명 과정의 화학에 중요한 역할을합니다.