हायड्रोजन बंध एक किंवा दोनच्या इलेक्ट्रोनॅगेटिव्ह अणू दरम्यानचा संवाद आहे वेगवेगळे रेणू हायड्रोजन अणूद्वारे: ए - एच ... बी (बार एक कोव्हॅलेंट बॉन्ड, तीन ठिपके - एक हायड्रोजन बॉन्ड सूचित करतो).

हायड्रोजन बॉन्डच्या लक्षणांपैकी एक हायड्रोजन अणू आणि ते तयार करणारे दुसरे अणू यांच्यातील अंतर असू शकते. हे या अणूंच्या रेडिओच्या बेरीजपेक्षा कमी असावे.

फ्लोरीन, नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन (सर्वात इलेक्ट्रोनॅजेटिव्ह घटक) च्या अणू दरम्यान, कमी वेळा - क्लोरीन, सल्फर आणि इतर नॉन-धातूंच्या अणूंच्या सहभागासह ते नियम म्हणून तयार होतात. पाणी, हायड्रोजन फ्लोराईड, ऑक्सिजनयुक्त अकार्बनिक idsसिडस्, कार्बॉक्झिलिक idsसिडस्, फिनोल्स, अल्कोहोल, अमोनिया आणि अॅमिन सारख्या द्रव पदार्थांमध्ये मजबूत हायड्रोजन बंध तयार होतात. स्फटिकरुप दरम्यान, या पदार्थांमधील हायड्रोजन बंध सामान्यत: टिकून राहतात.

अवलंबित्व भौतिक गुणधर्म इंटरमोलिक्युलर परस्परसंवादाच्या स्वरूपावर आण्विक रचना असलेले पदार्थ. पदार्थांच्या गुणधर्मांवर हायड्रोजन बॉन्डचा प्रभाव.

इंटरमॉलेक्युलर हायड्रोजन बंधांमुळे रेणूंचा संबंध वाढतो, ज्यामुळे एखाद्या पदार्थातील उकळत्या आणि वितळणार्\u200dया तापमानात वाढ होते. उदाहरणार्थ, एथिल अल्कोहोल सी 2 एच 5 ओएच, असोसिएशन करण्यास सक्षम, + 78.3 ° at वर उकळते आणि डायमेथिल इथर СН3 which3, जे हायड्रोजन बॉन्ड तयार करत नाही, केवळ -24 ° С ( आण्विक सूत्र दोन्ही सी 2 एच 6 ओ पदार्थ).

दिवाळखोर नसलेला रेणू असलेल्या एच-बॉन्डची निर्मिती विद्रव्यता सुधारते. तर, मिथाइल आणि इथिल अल्कोहोल (सीएच 3 ओएच, सी 2 एच 5 ओएच), पाण्याच्या रेणूसह एच-बॉन्ड तयार करतात, त्यामध्ये अनिश्चित काळासाठी विरघळतात.

इंट्रामोलिक्युलर हायड्रोजन बॉन्ड रेणूमधील अणूंच्या संबंधित गटांच्या अनुकूल स्थानिक अवस्थेसह तयार होते आणि त्याचा गुणधर्म विशेषतः प्रभावित करते. उदाहरणार्थ, सॅलिसिक acidसिड रेणूमधील एच-बॉन्डमुळे त्याची आंबटपणा वाढते. बायोपॉलिमर्स (प्रथिने, पॉलिसेकेराइड्स, न्यूक्लिक idsसिडस्) ची स्थानिक रचना तयार करण्यात हायड्रोजन बॉन्ड्स अत्यंत महत्त्वपूर्ण भूमिका निभावतात, जे त्यांचे जैविक कार्य मुख्यत्वे ठरवते.

इंटरमोलिक्युलर परस्परसंवादाचे सैन्य (व्हॅन डर वेल्स फोर्सेस). अभिमुखता, प्रेरण आणि फैलाव संवाद

परस्पर संवाद- विद्युतदृष्ट्या तटस्थ रेणू किंवा अणू दरम्यान संवाद.

TO व्हॅन डर वाल्स सैन्याने डिपोल (सतत आणि प्रेरित) दरम्यानच्या परस्परसंवादाचा समावेश केला आहे. हे नाव या वास्तविकतेतून येते की ही शक्ती वास्तविक व्हॅन डेर वाल्स गॅसच्या राज्याच्या समीकरणातील अंतर्गत दबाव सुधारण्याचे कारण आहे. या परस्परसंवाद प्रामुख्याने जैविक मॅक्रोमोलेटिकल्सच्या अवकाशासंबंधी रचना तयार करण्यासाठी जबाबदार शक्ती निश्चित करतात.

अभिमुखता: ध्रुवीय रेणू ज्यात सकारात्मक आणि नकारात्मक शुल्काच्या गुरुत्वाकर्षणाची केंद्रे जुळत नाहीत, उदाहरणार्थ, एचसीएल, एच 2 ओ, एनएच 3, अशा प्रकारे अभिमुख असतात की उलट शुल्काची शेवट जवळ येते. त्यांच्यात आकर्षण निर्माण होते. (कीसम ऊर्जा) गुणोत्तर द्वारे व्यक्त केले जाते:

ई К \u003d −2 μ 1 μ 2 / 4π ε 0 आर 3,

जेथे μ1 आणि μ2 हे संवाद साधणार्\u200dया डिपोल्सचे द्विध्रुवीय क्षण आहेत, त्या दरम्यानचे अंतर आहे. जेव्हा आकर्षण ऊर्जा रेणूंच्या औष्णिक उर्जापेक्षा जास्त असेल तेव्हाच द्विध्रुव द्विध्रुवीय आकर्षण केले जाऊ शकते; हे सहसा घन आणि द्रव पदार्थांमध्ये होते. द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय संवादाचे ध्रुवीय द्रव (पाणी, हायड्रोजन फ्लोराईड) मध्ये प्रकट होते.

प्रेरण: ध्रुवीय रेणूच्या चार्ज केलेल्या टोकाच्या क्रिये अंतर्गत, ध्रुव-ध्रुवीय रेणूंचे इलेक्ट्रॉन ढग सकारात्मक चार्जच्या दिशेने विस्थापित होतात आणि नकारात्मकपासून दूर असतात. ध्रुव नसलेला रेणू ध्रुवीय बनतो आणि रेणू एकमेकांना आकर्षित करण्यास सुरवात करतात, दोन ध्रुवीय रेणूंपेक्षा फक्त कमकुवत.

(डेब्य ऊर्जा) अभिव्यक्तीद्वारे निश्चित केले जाते:

ईडी \u003d −2 μ नॅव्ह 2 γ / आर 6,

जिथे μ नेव्ह हा प्रेरणा द्विध्रुवीचा क्षण आहे.

बहुतेक पदार्थांच्या रेणूंचे ध्रुवीयपणा कमी असल्याने कायम आणि प्रेरित डिपॉल्सचे आकर्षण खूपच कमकुवत असते. हे केवळ डिपोल दरम्यान अगदी लहान अंतरावर कार्य करते. अशा प्रकारचे संवाद स्वतःच मुख्यत: ध्रुव नसलेल्या सॉल्व्हेंट्समधील ध्रुवीय संयुगेच्या द्रावणांमध्ये प्रकट होते.

विखुरलेले: ध्रुवीय रेणूंमध्येही आकर्षण उद्भवू शकते. इलेक्ट्रॉन, जे स्थिर गतीमध्ये असतात, एका क्षणासाठी अणूच्या एका बाजूला केंद्रित केले जाऊ शकतात, म्हणजेच, ध्रुवीय नसलेला कण ध्रुवीय होईल. यामुळे शेजारच्या रेणूंमध्ये शुल्काचे पुनर्वितरण होते आणि त्या दरम्यान अल्प-मुदतीच्या बंधांची स्थापना केली जाते.

(लंडन ऊर्जा) यांनी दिलेः

E Л \u003d −2 μ mgn 2 γ 2 / आर 6,

जिथे μ mn त्वरित द्विध्रुवीय त्वरित आहे. ध्रुवविरहित कण (अणू, रेणू) यांच्यात असलेले लंडनचे सैन्य फारच कमी अंतराचे आहे. या आकर्षणाच्या उर्जेची मूल्ये कणांच्या आकारावर आणि प्रेरित डिपोल्समधील इलेक्ट्रॉनच्या संख्येवर अवलंबून असतात. हे बंध खूप कमकुवत आहेत - सर्व आंतरक्रांतिक संवादांमधील सर्वात कमकुवत. तथापि, ते सर्वात सार्वत्रिक आहेत, कारण ते कोणत्याही रेणू दरम्यान उद्भवतात.

हायड्रोजन कनेक्शन(एच-बॉन्ड) प्रतिक्रियाशील गटांमधील एक विशेष प्रकारचा संवाद आहे, तर एका गटात अशा संवादासाठी प्रवण हायड्रोजन अणू असतात. हायड्रोजन बॉन्ड ही एक जागतिक घटना आहे जी सर्व रसायनशास्त्राचा समावेश करते. सामान्य रासायनिक बंधांऐवजी एच-बॉन्ड लक्ष्यित संश्लेषणाच्या परिणामी दिसून येत नाही, परंतु योग्य परिस्थितीत उद्भवते आणि इंटरमॉलेक्युलर किंवा इंट्रामोलिक्युलर परस्परसंवादाच्या रूपात प्रकट होते.

हायड्रोजन बॉन्डची वैशिष्ट्ये.

हायड्रोजन बॉन्डचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे त्याची तुलनात्मकदृष्ट्या कमी शक्ती असते, त्याची उर्जा रासायनिक बाँडच्या उर्जेपेक्षा 5-10 पट कमी असते. ऊर्जेच्या बाबतीत, हे रासायनिक बंध आणि व्हॅन डेर वाल्स सुसंवाद दरम्यानचे मध्यवर्ती स्थान व्यापलेले आहे, जे घन किंवा द्रव अवस्थेत रेणू ठेवतात.

एच-बॉन्डच्या निर्मितीमध्ये, निर्णायक भूमिका बॉन्डमध्ये भाग घेणार्\u200dया अणूंच्या विद्युत-कार्यक्षमतेद्वारे केली जाते - अणूमधून रासायनिक बंधांचे इलेक्ट्रॉन खेचण्याची क्षमता - या बंधनात भाग घेणारा भागीदार. परिणामी, अणू अ वर आंशिक नकारात्मक शुल्क वाढते विद्युतीय-कार्यक्षमतेसह, आणि जोडीदाराच्या अणूवर - एक सकारात्मक डी +, रासायनिक बंध या प्रकरणात, ते ध्रुवीकरण केलेले आहे: ए डी- एच एच +.

हायड्रोजन अणूवरील परिणामी आंशिक सकारात्मक शुल्क यामुळे आणखी एक रेणू आकर्षित करण्यास अनुमती देते, ज्यामध्ये इलेक्ट्रोनॅजेटिव्ह घटक देखील असतात, अशा प्रकारे, इलेक्ट्रोस्टॅटिक परस्पर क्रिया एच-बॉन्डच्या निर्मितीमध्ये मुख्य वाटा बनवते.

तीन अणू एच-बाँडच्या निर्मितीत सामील आहेत, दोन इलेक्ट्रोनॅजेटिव्ह (ए आणि बी) आणि त्यांच्या दरम्यान स्थित एक हायड्रोजन अणू एच, अशा बाँडची रचना खालीलप्रमाणे दर्शविली जाऊ शकते: बी एच डी + -ए डी- (हायड्रोजन बॉन्ड सहसा ठिपकलेल्या रेषेद्वारे दर्शविला जातो ). रासायनिकरित्या एचशी बंधन घातलेल्या bondटम एला प्रोटॉन डोनर (लॅटिन डोनारे - देणे, देणगी देणे), आणि बी - त्याचा स्वीकारकर्ता (लॅटिन स्वीकारणारा - स्वीकारकर्ता) म्हणतात. बर्\u200dयाचदा, कोणतेही खरे "दान" नसते आणि एच रासायनिकरित्या एशी संबंधित असते.

तेथे बरेच अणू नाहीत - देणगीदार ए, एच-बाँडच्या निर्मितीसाठी एच पुरवठा करतात, व्यावहारिकदृष्ट्या केवळ तीन: एन, ओ आणि एफ, एकाच वेळी स्वीकारकर्ता अणू बीचा संच खूप विस्तृत असतो.

पाणी, अल्कोहोल, लिक्विड एचएफ आणि काही इतर यौगिकांचे उकळत्या बिंदूंचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी 1920 साली डब्ल्यू. लॅटिमर आणि आर. रोडेबश्श यांनी अगदी संकल्पना आणि "हायड्रोजन बॉन्ड" हा शब्द आणला होता. संबंधित संयुगे एच 2 ओ, एच 2 एस, एच 2 से, आणि एच 2 ते च्या उकळत्या बिंदूंची तुलना केली तर त्यांनी या गोष्टीकडे लक्ष वेधले की या मालिकेचा पहिला सदस्य - पाणी - उरलेल्या उरलेल्या नियमिततेपेक्षा जास्त उकळते. मालिका सदस्य. या नमुन्यातून असे दिसून आले की पाण्याचे निरीक्षण केल्या जाणार्\u200dया खर्\u200dया मूल्यापेक्षा 200 ° से कमी उकळले पाहिजे.

संबंधित यौगिकांच्या मालिकेमध्ये अमोनियासाठी नेमके हेच विचलन पाहिले जाते: एनएच 3, एच 3 पी, एच 3 एएस, एच 3 एसबी. त्याचा खरा उकळणारा बिंदू (-33 डिग्री सेल्सियस) अपेक्षेपेक्षा 80 डिग्री सेल्सियस जास्त आहे.

जेव्हा द्रव उकळतो, तर केवळ व्हॅन डेर वाल्सचे संवाद नष्ट होतात, ज्यांचे द्रव टप्प्यात रेणू असतात. जर उकळत्या बिंदू अनपेक्षितरित्या जास्त असतील तर, परिणामी, रेणू काही इतर अतिरिक्त शक्तींनी बांधले जातील. या प्रकरणात, हे हायड्रोजन बंध आहेत.

त्याचप्रमाणे, अल्कोहोलचा वाढलेला उकळत्या बिंदू (ज्यात ओओएच ग्रुप नसलेल्या संयुगांच्या तुलनेत) हायड्रोजन बॉन्ड्स तयार होण्याचा परिणाम आहे.

सध्या, वर्णक्रमीय पद्धती (बहुतेक वेळा इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी) एच-बॉन्ड शोधण्याचा विश्वासार्ह मार्ग प्रदान करतात. हायड्रोजन-बॅन्ड एएन गटांची वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये अशा बाँडमध्ये अनुपस्थित नसलेल्या प्रकरणांपेक्षा स्पष्टपणे भिन्न आहेत. याव्यतिरिक्त, जर स्ट्रक्चरल अभ्यासानुसार हे दिसून आले की बी - एच अणू दरम्यानचे अंतर व्हॅन डेर वाल्स रेडिओच्या बेरीजपेक्षा कमी असेल तर एच-बॉन्डची उपस्थिती स्थापित मानली जाते.

वाढत्या उकळत्या बिंदूव्यतिरिक्त, हायड्रोजन बॉन्ड्स पदार्थाच्या क्रिस्टल स्ट्रक्चरच्या निर्मिती दरम्यान देखील प्रकट होतात, ज्यामुळे त्याचे वितळण्याचे प्रमाण वाढते. बर्फाच्या क्रिस्टल रचनेत, एच-बॉन्ड्स एक बल्क नेटवर्क तयार करतात, तर पाण्याचे रेणू अशा प्रकारे व्यवस्थित केले जातात की एका रेणूचे हायड्रोजन अणू शेजारच्या रेणूंच्या ऑक्सिजन अणूकडे निर्देशित केले जातात:

बोरिक acidसिड बी (ओएच) 3 मध्ये एक लेयर्ड क्रिस्टल स्ट्रक्चर आहे, प्रत्येक रेणू तीन अन्य रेणूंनी हायड्रोजन-बंधनित आहे. एका थरामध्ये रेणूंचे पॅकिंग हेक्सागॉनमधून एकत्र केले जाणार्\u200dया एक छत नमुना बनवतात:

बहुतेक सेंद्रिय पदार्थ पाण्यात अघुलनशील असतात, जेव्हा या नियमांचे उल्लंघन केले जाते, तर बहुतेक वेळा हायड्रोजन बंधांच्या हस्तक्षेपाचा हा परिणाम असतो.

ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन हे प्रोटॉनचे मुख्य दाता असतात; ते पूर्वी मानल्या जाणार्\u200dया ट्रायड बी-एच डी + -ए डी- मध्ये अणू A चे कार्य करतात. ते बहुतेकदा स्वीकारकर्ता म्हणून काम करतात (अणू बी). यामुळे, अणू बीच्या भूमिकेत ओ आणि एन असलेले काही सेंद्रिय पदार्थ पाण्यात विरघळू शकतात (अणूची भूमिका पाण्याच्या ऑक्सिजनद्वारे खेळली जाते). सेंद्रिय पदार्थ आणि पाण्याचे हायड्रोजन बंध जैविक पदार्थाचे रेणू "खेचण्यास" मदत करतात, ते जलीय द्रावणामध्ये स्थानांतरित करतात.

अंगठ्याचा नियम आहे: जर सेंद्रिय पदार्थ प्रति ऑक्सिजन अणूमध्ये तीनपेक्षा जास्त कार्बन अणू नसतात, मग ते सहज पाण्यात विरघळतात:

बेंझेन पाण्यामध्ये अगदी किंचित विद्रव्य आहे, परंतु जर आपण एक सीएच गट एन सह पुनर्स्थित केले तर आम्हाला पायरीडिन सी 5 एच 5 एन मिळते, जे कोणत्याही प्रमाणात पाण्याने चुकीचे आहे.

हायड्रोजन बॉन्ड्स नॉन-जलीज द्रावणामध्ये देखील प्रकट होऊ शकतात, जेव्हा हायड्रोजनवर आंशिक सकारात्मक शुल्क उद्भवते आणि जवळजवळ स्थित असते "चांगला" स्वीकारणारा, सहसा ऑक्सिजन असलेले रेणू. उदाहरणार्थ, क्लोरोफॉर्म एचसीसीएल 3 फॅटी idsसिड विरघळवते आणि एसिटिलीन एचसीएसीएच एसीटोनमध्ये विद्रव्य होते:

या तथ्यामुळे महत्त्वपूर्ण तांत्रिक अनुप्रयोग आढळले आहेत, दबाव असलेल्या एसिटिलीन प्रकाश शॉकसाठी अत्यंत संवेदनशील आहे आणि सहजपणे फुटतो आणि दबावातील एसीटोनमधील त्याचे समाधान हाताळण्यास सुरक्षित आहे.

पॉलिमर आणि बायोपॉलिमरमधील हायड्रोजन बंध महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. सेल्युलोजमध्ये, लाकडाचा मुख्य घटक, हायड्रॉक्सिल गट चक्रीय तुकड्यांमधून एकत्रित केलेल्या पॉलिमर साखळीच्या साइड गटांच्या स्वरूपात स्थित आहेत. प्रत्येक वैयक्तिक एच-बॉन्डची तुलनेने कमकुवत उर्जा असूनही, पॉलिमर रेणूच्या संपूर्ण त्यांच्यातील परस्परसंवादामुळे इतके शक्तिशाली इंटरमॉलेक्युलर परस्पर क्रिया होते की सेल्युलोजचे विघटन केवळ विदेशी अति ध्रुवीय दिवाळखोर नसतानाच शक्य होते - श्वेत्झीटरचे अभिकर्मक (तांबे हायड्रॉक्साईडचे अमोनिया कॉम्प्लेक्स).

हायड्रोजन बाँड (एच-बॉन्ड)समान किंवा दुसर्या रेणूच्या विद्युतीयदृष्ट्या नकारात्मक अणूसह प्रोटोनेटेड हायड्रोजन अणूद्वारे बनविलेले बंध आहे. सामान्य परिस्थितीत हायड्रोजनचे संयुग 1 असते आणि ते इतर परमाणुंसह एक इलेक्ट्रॉन जोडी एकत्रित करण्यास सक्षम होते, सहसंयोजक बंध तयार करते: हायड्रोजन अणू एक इलेक्ट्रॉन जोडू शकतो आणि हायड्रिड आयन एच + बनवितो.

हायड्रोजन अणूचे वैशिष्ट्य आहे जे ते इतर सर्व अणूंपेक्षा वेगळे करते: आपले इलेक्ट्रॉन सोडणे, ते इलेक्ट्रॉनशिवाय न्यूक्लियसच्या रूपात उरले आहे, म्हणजे. कण स्वरूपात, ज्याचा व्यास इतर अणूंच्या व्यासापेक्षा हजारो पट लहान असतो. इलेक्ट्रॉन नसतानाही एच + आयन इतर अणू किंवा आयनच्या इलेक्ट्रॉन शेलने मागे टाकत नाही, उलट त्यास आकर्षित केले जाते; ते इतर अणूंच्या जवळ येऊ शकतात, त्यांच्या इलेक्ट्रॉनांशी संवाद साधू शकतात आणि त्यांच्या इलेक्ट्रॉन शेलमध्ये घुसखोरी करू शकतात. द्रवपदार्थामध्ये, बहुतेक भाग एच + आयन स्वतंत्र कण म्हणून टिकत नाहीत, परंतु दोन पदार्थांच्या रेणूंसह बांधतात: पाण्याच्या रेणूंसह पाण्यात, हायड्रोनियमचे एच 3 ओ + आयन बनतात; अमोनिया रेणूसह - एनएच 4 + -अमोनियम आयन

सर्वात इलेक्ट्रोनॅजेटिव्ह घटकांपैकी एकाच्या अणूशी संबंधित असल्याने: फ्लोरिन, ऑक्सिजन, क्लोरीन आणि नायट्रोजन, एकता ओलांडू नये म्हणून हायड्रोजन अणू एक तुलनेने उच्च सकारात्मक आकार घेते. हा शुल्क एका अत्यंत लहान अणु कोरवर केंद्रित असल्याने, नकारात्मक चार्ज असलेल्या दुसर्\u200dया अणूच्या अगदी जवळ आहे. यामुळे 20-30 केजे / मोल आणि त्यापेक्षा जास्त उर्जेसह एक मजबूत द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय बाँड तयार होते. हायड्रोजन बाँड भिन्न रेणू किंवा समान रेणूच्या दोन जोरदार ध्रुवीय बंधांच्या आंतर-द्विध्रुवी संवादाच्या परिणामी उद्भवते. ती नेहमीपेक्षा कमकुवत आहे सहसंयोजक बंध, ज्याची उर्जा अंदाजे 125-420 केजे / मोल आहे आणि हायड्रोजन अणूच्या सूचित वैशिष्ट्यांमुळे बाँडच्या परस्पर ध्रुवीकरणामुळे वाढविली जाऊ शकते. हायड्रोजन बाँड (एच-बॉन्ड) Х-Н × by द्वारे दर्शविले जाते.

हायड्रोजन बॉन्डमध्ये भाग घेणारा हायड्रोजन अणू अगदी मध्यभागी दोन जोरदार नकारात्मक अणू - सममितीय व्यवस्था किंवा अगदी इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी असलेल्या एका जवळ जाऊ शकतो - एक असममित व्यवस्था.

हायड्रोजन बॉन्डची उर्जा सामान्य आणि कमी तापमानात रेणूंचे लक्षणीय विघटन करण्यास पुरेसे आहे. अगदी उकळत्या बिंदूजवळ, हायड्रोजन फ्लोराईडची सरासरी रचना (एचएफ) 4 असते. असोसिएशनचा परिणाम हायड्रोजन फ्लोराईडच्या विलक्षण उच्च पिघलना आणि उकळत्या बिंदूत होतो. एच 2 एफ 2 डायमरचे अस्तित्व केएचएफ 2 × एनएएचएफ 2 प्रकारच्या एसिडिक लवणांच्या निर्मितीचे स्पष्टीकरण देते. हायड्रोफ्लोरिक acidसिड हायड्रोक्लोरिक, हायड्रोब्रोमिक आणि हायड्रोडायडिक acidसिडच्या उलट कमकुवत acidसिड (के डी \u003d 7 × 10 -4) - हायड्रोजन बॉन्डमुळे एचएफ रेणूंच्या संबद्धतेचा देखील एक परिणाम आहे.

ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन यौगिकांमध्ये असममित हायड्रोजन बॉन्डच्या उपस्थितीत हायड्रोजन येथे दोन शेजारच्या अणूंपैकी थोडा जवळ स्थित आहे, इंटरमोलिक्युलर एच-बॉन्ड... प्रत्येक एच 2 ओ रेणू दोन एच-बाँडच्या निर्मितीमध्ये भाग घेतो, ज्यामुळे ऑक्सिजन अणूला चार हायड्रोजन अणूंनी बांधले जाते. संबंधित पाण्याचे रेणू एक मुक्त कार्य अवकाशीय रचना तयार करतात, जिथे प्रत्येक ऑक्सिजन अणू टेट्राशेडॉनच्या मध्यभागी स्थित असतो आणि हायड्रोजन अणू कोपर्यात स्थित असतात.

ओपनवर्क पाण्याची स्थानिक रचना

बर्फाच्या ओपनवर्क स्ट्रक्चर पाण्यापेक्षा कमी घनता स्पष्ट करते. वितळताना, एच-बॉन्डचा काही भाग तुटतो आणि पाण्याचे घनता वाढते, कारण रेणू अधिक दाट असतात. क्ष-किरण अभ्यासाने हे सिद्ध केले की द्रव पाण्यातील बहुतेक रेणूंसाठी, टेट्राशेड्रल वातावरण देखील संरक्षित आहे: शेजारच्या रेणूंची व्यवस्था जवळजवळ बर्फाच्या स्फटिकासारखीच असते आणि पुढच्या थरात पुनरावृत्ती होते.

निर्दिष्ट क्रमाने काही विचलन; घेतलेल्या रेणूपासून अंतरासह विचलन वाढते. पाणी "शॉर्ट-रेंज ऑर्डर" तसेच इतर पातळ पदार्थांच्या उपस्थितीद्वारे आणि काही प्रमाणात, इतर द्रव्यांच्या तुलनेत, "दीर्घ-श्रेणी ऑर्डर" च्या उपस्थितीद्वारे दर्शविले जाते. हे पाण्यामध्ये क्रिस्टलीय संरचनेची उपस्थिती स्पष्ट करते.

पाण्याचे गुणधर्म जसे की उष्णता क्षमतेची उच्च मूल्ये आणि वाष्पीकरणाची उष्णता, असामान्यपणे उच्च वितळणे आणि उकळत्या बिंदू, हायड्रोजन बॉन्ड्सद्वारे पाण्याचे रेणू बंधनमुळे उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिर. एच-बॉन्डशिवाय, टी वितळलेले पाणी \u003d -100 ओ सी, टी उकळत्या पाण्यात \u003d -80 ओ सी.

द्रव अमोनियामध्ये हायड्रोजन बंध असतात. कार्बनला बांधलेले हायड्रोजन अणू हायड्रोजन बॉन्ड तयार करण्याची क्षमता प्राप्त करू शकतो जर उर्वरित कार्बन व्हॅलेन्सेस दृढ इलेक्ट्रोनॅजेटिव्ह अणू किंवा संबंधित परमाणु गटांनी संतृप्त असतील, उदाहरणार्थ, क्लोरोफॉर्म (सीएचसीएल 3), पेंटाक्लोरोथेन (सीसीएल 3-सीएचसीएल 2), म्हणजे. विद्युतदाब अणूंची निकटता सीएच-ग्रुपच्या अणूंमध्ये हायड्रोजन बॉन्डची निर्मिती सक्रिय करू शकते, जरी सी आणि एच अणूंची विद्युतक्षमता जवळजवळ सारखीच असते. हे द्रव एचसीएन, सीएचएफ 3 इ. मधील रेणूंमधील एच-बॉन्ड्सचे स्वरूप स्पष्ट करते.

हायड्रोजन बॉन्ड कोणत्याही पदार्थात एकत्रित नसते. हे समान आणि वेगवेगळ्या रेणू दरम्यान समान रेणूच्या वेगवेगळ्या भागां दरम्यान तयार होते - इंट्रामोलिक्युलर हायड्रोजन बंध... ओएच - हायड्रॉक्सिल गट असलेल्या रेणूंमध्ये एच-बॉन्ड सर्वात सामान्य आहे.

आणखी उच्च रवाळ मास असलेले एथर अल्कोहोलपेक्षा अस्थिर असतात कारण एथर्समध्ये सर्व हायड्रोजन अणू कार्बन अणूंमध्ये बंधनकारक असतात आणि एच-बॉन्ड तयार करण्यास सक्षम नसतात.

बायोकेमिकल सिस्टममध्ये एच-बॉन्डची भूमिका चांगली आहे. प्रथिने आणि न्यूक्लिक idsसिडचे गुणधर्म मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन बॉन्डच्या अस्तित्वामुळे होते. विघटन प्रक्रियेत एच-बॉन्डची महत्त्वपूर्ण भूमिका असते. हायड्रोजन बंध विशेषत: प्रथिने, न्यूक्लिक idsसिडस् आणि इतर जीवशास्त्रीयदृष्ट्या महत्त्वाच्या संयुगेच्या रेणूंमध्ये व्यापक आहेत, म्हणूनच, ही प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण प्रक्रियेच्या रसायनशास्त्रात महत्त्वपूर्ण भूमिका निभावते.