Водневий зв’язок
Крім різних іонних і го – меополярних зв’язків, існує ще один особливий вид зв’язку, який в останні два десятиліття привертає все більшу увагу хіміків. Це так звана воднева зв’язок. Виявилося, що атом водню може утворювати зв’язок між двома електронегативними атомами (F, О, N, рідше Сl і S). Відомі випадки, коли цей зв’язок утворює водневий атом, пов’язаний з атомом вуглецю в сполуках типу НСХ3, де X – електронегативний атом або група (наприклад, в HCN, фторуглеводородов). Хоча в даний час природа водневого зв’язку ще до кінця не з’ясована, одна. ко визначений – ве уявлення про неї вже можна скласти. Таким чином, воднева зв’язок за своїм характером є, мабуть, електростатичної; вона утворюється внаслідок притягання ковалентно зв’язаного протона вільними електронами атома іншої молекули. При цьому протон знаходиться не посередині між зв’язуваними їм атомами (навіть якщо вони однакові), а ближче до того атому, з яким він пов’язаний ковалентно. Питання про те, чи знаходиться водень у фіксованому положенні або він робить коливання між двома положеннями рівноваги, в загальному випадку ще неясний, хоча дослідження хингидрона методом мічених атомів свідчить про фіксованому положенні водню водневого зв’язку в цьому з’єднанні.
Енергія водневого зв’язку мала; вона має порядок 5-10 ккал / моль, в той час як, наприклад, енергія нормального зв’язку О – Н дорівнює 109 ккал / моль, а зв’язки Н – F 148 ккал / моль. При плавленні льоду рветься близько 15 % всіх водневих зв’язків, при нагріванні води до 40 °С рветься близько половини водневих зв’язків. У парах води водневих зв’язків практично немає. При плавленні спиртів водневі зв’язки майже не розриваються, проте вони повністю рвуться при їх випаровуванні. Однак і в цьому випадку енергія водневого зв’язку складає всього близько 7 ккал / моль.
Наявність водневих зв’язків робить істотний вплив на фізичні властивості сполук. Саме водневі зв’язки обумовлюють асоціацію води і спиртів, а отже, і аномально високі точки їх кипіння порівняно, наприклад, з сірководнем і меркаптанами. Здатність спиртів, амінів, карбонових кислот, амідів розчинятися у воді викликана утворенням водневих зв’язків з молекулами води.
Деякі сполуки, подібно енольної формі ацетоуксус – ного ефіру, про – нітрофеноли та ін, утворюють внутрімолекулярні водневі зв’язки з замиканням циклу.
Вивчення водневих зв’язків має пролити додаткове світло на будову і властивості багатьох органічних речовин.
Related posts:
- Водневий електрод Окислювально-відновний потенціал пари визначається потенціалом подвійного електричного шару, але, на жаль, немає методу для його вимірювання. Тому визначають не абсолютне, а відносне значення, вибираючи якусь іншу пару для порівняння. Вимірювання потенціалу проводять за допомогою потенциометрической установки, в основі якої лежить гальванічний елемент, що має схему: електрод випробуваної пари (вимірювальний електрод) з’єднують з електродом водневої пари […]...
- Водневі зв’язки Хімічні зв’язки в молекулах зазвичай дуже міцні, їх енергія знаходиться в межах 100-150 кДж / моль. Крім цього існують так звані водневі зв’язки, міцність яких становить 10-40 кДж / моль. Довжина цих зв’язків відповідно 270-230 пм. Водневої зв’язком між атомами А і Б називають взаємодію, здійснюване атомом водню, сполученим з А або Б хімічним зв’язком. […]...
- Механізм утворення водневого зв’язку Гідрогенного зв’язок – утворюється між “+” зарядженими атомами водню і “-” зарядженими атомами інших молекул. Дуже часто цей взаємозв’язок виникає і існує через взаємодію атома водню з такими атомами: оксиген (О), нітроген (N). Це відбувається внаслідок того, що дані елементи мають невелику питому вагу і характеризуються високою електронегативність. Елементи, які мають найбільшу питому вагу – […]...
- Водневий показник pH Напевно, багато хто чув про такий показник, як pH. Наприклад, в деяких рекламах засобів гігієни рекламодавець звертає увагу потенційного покупця на те, що його продукт (крем, мило та ін.) Має нейтральний показником pH. Що ж це за “звір” такий pH, і що він означає? PH – це водневий показник речовини, що відображає його кислотність через […]...
- Вода і метан Унікальні властивості води H2O стають очевидними при порівнянні з метаном (CH4). Обидві молекули однакові за масою і розмірами. Проте температура кипіння води на 250оС вище в порівнянні з температурою кипіння метану. В результаті вода на поверхні Землі знаходиться в рідкому, а метан – в газоподібному стані. Висока точка кипіння води є наслідком високої теплоємності випаровування, […]...
- Сірководень Водневе з’єднання сірки – сірководень H2S. Сірководень – ковалентное з’єднання. Будова молекули аналогічна будові молекули води, атом сірки знаходиться в стані sp3-гібридизації, проте на відміну від води молекули сірководню не утворюють між собою водневих зв’язків. Атом сірки менше електронегативний, ніж атом кисню, має більший розмір і, як наслідок, меншу щільність заряду. Валентний кут HSH становить […]...
- Кількість речовини – хімія Хімія – це наука про речовинах. А як вимірювати речовина? У яких одиницях? Ви можете запропонувати відраховувати необхідне число молекул речовини, якщо воно складається з них. Проте зробити це надзвичайно складно. Деякі з вас запропонують вимірювати речовина в грамах, кілограмах чи міліграмах. Але ж це одиниці вимірювання маси. Для вимірювання речовини була обрана особлива одиниця, […]...
- Одноатомні похідні граничних вуглеводнів При заміщенні у вуглеводнях ряду метану одного атома водню на одновалентний радикал гідроксил (водний залишок) ВІН виходить гомологічний ряд одноатомних граничних спиртів, або алкоголів, що мають таку загальну формулу. Число ізомерів, так само як і характер ізомерії, для спиртів абсолютно такі ж, як і для моногалоідних похідних вуглеводнів. Назви спиртів виробляються від назв радикалів. Відповідно […]...
- Загальна характеристика реакційної здатності спиртів Досить серйозна вступна частина курсу органічної хімії дозволяє вчителю спільно з учнями прогнозувати основні реакційні центри та хімічні властивості органічних речовин, що містять різні функціональні групи. Однак таке поглиблення виправдано тільки в класах профільного типу. У загальноосвітньому класі вчитель може відразу звернутися до схеми, узагальнюючої хімічні властивості граничних одноатомних спиртів (рис. 20). Подальший виклад матеріалу, […]...
- Хімічні властивості фенолу Кислотні властивості Як вже було сказано, атом водню гідроксильної групи фенолу володіє кислотним характером. Кислотні властивості у фенолу виражені сильніше, ніж у води і спиртів. На відміну від спиртів і води фенол реагує не тільки з лужними металами, але і з лугами з утворенням фенолятів. Однак кислотні властивості у фенолів виражені слабше, ніж у неорганічних […]...
- Застосування спиртів Участь спиртів в безлічі реакцій дає можливість отримувати різноманітні органічні сполуки, які використовуються як розчинники при виготовленні барвників, ліків, медичного спирту і полімерів. Бутанол С4Н10О може використовуватися в паливних елементах, як сировину для виробництва водню. Штучні вищі жирні спирти (гексиловий спирт C6H13OH) видобуваються за допомогою органічного синтезу і крім природних вищих жирних спиртів (жирів, восків […]...
- Вторинна структура ДНК Під вторинною структурою розуміють просторову організацію полінуклеотидних ланцюга. Згідно моделі Уотсона-Кріка молекула ДНК складається з двох полінуклеотидних ланцюгів, правозакрученной навколо спільної осі з утворенням подвійної спіралі. Пуринові і піримідинові підстави направлені всередину спіралі. Між пуріновим підставою одного ланцюга і пірімідіновим підставою іншого ланцюга виникають водневі зв’язки. Ці основа – ня складають комплементарні пари. Водневі зв’язки […]...
- Хімічні властивості глюкози Хімічні властивості глюкози, як і будь-якого іншого органічної речовини, визначаються її будовою. Оскільки глюкоза є одночасно і альдегідом, і багатоатомним спиртом, для неї характерні властивості і багатоатомних спиртів, і альдегідів. Реакції глюкози як багатоатомного спирту Глюкоза дає якісну реакцію багатоатомних спиртів (згадайте гліцерин) зі свежеполученной гідроксидом міді (II), утворюючи яскраво-синій розчин сполуки міді (II). Глюкоза, […]...
- Загальна характеристика кремнію Позначення цього елемента в таблиці Менделєєва – Si (silicium – “силіциуму”). У таблиці він стоїть в четвертій групі третього періоду. Є неметалом. Перша назва цього елемента – силіцій. В середині 19 століття його стали називати “кремнієм”. Основні особливості: Другий за поширеністю елемент таблиці Менделєєва. Аналог вуглецю – це елемент (а також його генетичний ряд) зі […]...
- Синтез окису вуглецю і водню Пропускаючи над дрібно роздробленим нікелем суміш окису вуглецю і водню при 250 °С, Сабатьє (1902) отримав метан: Надалі Ф. Фішер і Тропш більш детально вивчали цю реакцію як при високому тиску, так і при атмосферному у присутності кобальтових і залізних каталізаторів. Виявилося, що при 100-200 am і температурі до 400 °С виходить суміш, що складається […]...
- Фтор Як і інші галоїди, фтор зустрічається на земній поверхні виключно у вигляді солей. Загальне його вміст в земній корі становить 0,02%. Основна маса фтору розпорошена по різних гірських порід. З окремих форм його природних скупчень найбільш важливий мінерал флюорит – CaF2. Отримання фтору здійснюється шляхом електролізу фтористих сполук, причому фтор виділяється на аноді. Електролітом зазвичай […]...
- Фізичні властивості амінів Найпростіші аміни (метиламін, диметиламін, тріметіламін) – газоподібні речовини. Решта нижчих амінів – рідини, які добре розчиняються у воді. Вони мають характерний запах, який нагадує запах аміаку. Первинні і вторинні аміни здатні утворювати водневі зв’язки. Це призводить до помітного підвищення їх температур кипіння в порівнянні з третинними амінами, які мають ту ж молекулярну масу, але нездатні […]...
- Місце водню в Періодичній системі Атом водню складається з одного протона і одного електрона. Його електронна конфігурація 1s1. Цей найпростіший атом не має аналогів в Періодичній системі. Він здатний втрачати електрон і перетворюватися на катіон H +, і в цьому він подібний з лужними металами. Атом водню також може приєднувати електрон, утворюючи при цьому аніон Н-, в цьому відношенні водень […]...
- Структура води і льоду Біполярний будова молекул води сприяє утворенню водневих зв’язків (див. С. 14). При цьому кожна молекула проявляє властивості як донора, так і акцептора водню. Тому у води в рідкому стані багато молекули пов’язані між собою водневими “містками” (зв’язками) (1). причому утворюються асоціати перебувають у динамічній рівновазі. Часто утворюються тетраедричних структури, так звані “кластери” води (2). При […]...
- Неорганічні речовини клітини До складу клітини входить близько 70 елементів періодичної системи елементів Менделєєва, а 24 з них присутні у всіх типах клітин. Всі присутні в клітці елементи діляться, в залежності від їх вмісту в клітині, на групи: Макроелементи – H, O, N, C, Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S; мікроелементи – В, Ni, Cu, Co, […]...
- Що таке валентність Валентність – це властивості атомів одного хімічного елемента приєднувати певне число атомів іншого. Це поняття було введено в хімію в 1853 р англійським хіміком-органіком Франкленд для обгрунтування кількісних отнощенію атомів елементів у хімічних сполуках. Розвиток вчення про валентності у великій мірі пов’язано з відкриттям Д. І. Менделєєвим періодичного закону. Їм було встановлено зв’язок між валентністю […]...
- Граничні одноатомні спирти Речовини, утворені від граничних вуглеводнів і містять гідроксильну групу (ОН), називаються насиченими або граничними одноатомними спиртами. Назви спиртів збігаються з назвами алканів в гомологічної ряду з суфіксом “ол”. Будова Загальна формула граничних одноатомних спиртів – CnH2n + 1-OH. Гідроксил є функціональною групою і визначає фізичні та хімічні властивості спиртів. Основні одноатомні спирти (гомологічний ряд метанолу): […]...
- Чому не буває однакових сніжинок Знайоме кожне школяреві твердження, що не буває двох однакових сніжинок, неодноразово піддавалося сумнівам. Але унікальні дослідження Каліфорнійського технологічного університету змогли поставити останню крапку в цьому воістину новорічному питанні. Сніг утворюється, коли мікроскопічні краплі води в хмарах притягуються до пилових частинок і замерзають. З’являються при цьому кристали льоду, що не перевищують спочатку 0,1 мм в діаметрі, […]...
- Гідратація На відміну від більшості інших рідин вода є ідеальним розчинником для диссоциирующих речовин. В електричному полі того чи іншого іона молекули води утворюють регулярні структури відповідно до зарядом іона. Ця гидратная оболонка екранує іон від іонів протилежного заряду. Вода має високу константу діелектричної проникності (78), тобто у воді електростатичне тяжіння двох протилежно заряджених іонів знижується […]...
- Випаровування Перехід речовини з рідкого стану в газоподібний (пар) називають випаровуванням. На молекули рідини діють сили тяжіння, що утримують їх поблизу один одного. Щоб речовина могла перейти з рідкого в газоподібний стан, потрібна енергія так само, як у випадку переходу речовини з твердого в рідкий стан. Але у випадку випаровування молекули віддаляються один від одного на […]...
- Реакційні центри альдегідів і кетонів Sp2-гібрідізоваться атом вуглецю карбонільної групи утворює три σ-зв’язку, що лежать в одній площині, і π-зв’язок з атомом кисню за рахунок негібрідізованной p-орбіталі. Внаслідок відмінності в електронегативності атомів вуглецю і кисню π-зв’язок між ними сильно поляризована (рис. 5.1). В результаті на атомі вуглецю карбонільної групи виникає частковий позитивний заряд δ +, а на атомі кисню – […]...
- Чим відрізняються молекули води Вода – це безбарвна рідина без запаху і смаку. Дана речовина грає найважливішу роль в геологічній історії нашої планети і виникнення життя, в формуванні фізичної та хімічної середовища, клімату і погоди. Вода може перебувати в одному з трьох станів: рідкому, твердому (лід) і газоподібному (пара). Чим же відрізняються молекули води в різних станах? Вода – […]...
- Обмін жирів – коротко Жири надходять з тваринною і рослинною їжею. Надлишок відкладається в підшкірній жировій клітковині, яка, в разі нестачі їжі, теж може йти на харчування організму. В основному, жири необхідні для отримання енергії. Крім цього жири використовуються при побудові клітинних мембран, засвоєння деяких вітамінів і маси інших корисних процесів. 1 г жиру дає близько 9 ккал. Мінімум […]...
- Плавлення і твердіння Перехід речовини з твердого стану в рідкий називають плавленням; температура, при якій відбувається цей процес, називають температурою плавлення. Вона залежить від тиску. При атмосферному тиску лід плавиться при 0 ° С, залізо при 1539 ° С, ртуть при -39 ° С, вольфрам при 3410 ° С. Для плавлення речовини необхідно затратити енергію, т. Е. Повідомте […]...
- Конденсація Конденсацією називають процес переходу молекул пари в рідину. При конденсації пари виділяється теплота (відбувається процес переходу кінетичної енергії молекул у внутрішню енергію рідини). Кількість теплоти, що виділилася при конденсації 1 кг речовини в рідину, називають питомою теплотою конденсації. Питома теплота конденсації речовини дорівнює по абсолютній величині питомої теплоті паротворення того ж речовини. Процесами конденсації пояснюється […]...
- Кислоти Бренстеда Для характеристики кислотності і основності органічних сполук застосовують теорію Бренстеда. Основні положення цієї теорії. Кислота – це частка, що віддає протон (донор Н +); підстава – це частка, приймаюча протон (акцептор Н-). Кислотність завжди характеризується в присутності основ і навпаки. А-Н (кислота) + В (підстава) – А (поєднане підставу) + В-Н + (сполучена кислота). Кислоти […]...
- Термохімічні рівняння Більшість реакцій протікають при постійному тиску. Тому енергетичний ефект реакції оцінюють саме зміною ентальпії або тепловим ефектом. Рівняння реакції, для якої зазначаються відповідні цієї реакції зміною ентальпії ∆Н або тепловий ефект Qp, називають термохімічним. Хімічні реакції, під час протікання яких відбувається зменшення ентальпії системи (Н < 0) і в навколишнє середовище виділяється теплота (Qp > […]...
- Маса атомів і молекул Один моль речовини містить кількість молекул або атомів, рівне постійної Авогадро. Закон кратних відносин, відкритий Дальтоном, стверджував, що, якщо два елементи утворюють між собою кілька молекулярних сполук, то маса одного елемента, що припадає на одну і ту ж масу іншого, відносяться між собою як невеликі цілі числа. Наприклад, при взаємодії азоту з киснем утворюються п’ять […]...
- Гібридизація орбіталей атома вуглецю Гібридизація орбіталей – процес, при якому орбіталі, які спочатку були різних форм, а так само містили різну енергію, змішуються. При цьому відбувається утворення такої ж кількості гібридних орбіталей, які дорівнюють по формі і енергії. У атомів вуглецю, в гібридизації бере участь s-орбіталь. При цьому, кількість p-орбіталей, які здатні брати участь в гібридизації, варіюється від однієї […]...
- Хімічні властивості кетонів Кетони мають низкою характерних для карбонільної групи властивостей, які зближують їх з альдегідами. Водночас кетони не мають характерного для альдегідів водневого атома, пов’язаного з карбо-Нілом, тому не дають цілого ряду окислювальних реакцій, дуже характерних для альдегідів. Кетони являють собою речовини менш реакціонноспо-собнимі, ніж альдегіди. Як згадувалося раніше, багато реакції приєднання до альдегідів протікають внаслідок сильної […]...
- Хімічні властивості алканів – коротко Оскільки всі зв’язки у алканів насичені, хімічні реакції можуть протікати тільки в результаті попереднього розриву зв’язків С-С або С-Н. З можливих варіантів розриву зв’язку: гетеролітичних (коли обидва електрони, що утворюють зв’язок, залишаються в одного з атомів, з утворенням іонів): СН3-СН3 → СН3-СН2- + Н + або СН3-СН3 → СН3-СН2 + + Н І гомолитического, коли […]...
- Склад речовини. Суміші У 1799 р французький хімік Ж. Л. Пруст сформулював один закон абсолютно справедливий тільки для речовин молекулярної будови і не завжди дотримується для твердих речовин з немолекулярной структурою (іонної, атомної, металевої кристалічними решітками). Склад речовини записують за допомогою хімічної формули. Для речовин молекулярної будови справедливий термін “молекулярна формула”, оскільки вона відображає складу молекули речовини. Для […]...
- Валентні можливості атомів хімічних елементів Будова зовнішніх енергетичних рівнів атомів хімічних елементів і визначає в основному властивості їх атомів. Тому ці рівні називають валентними. Електрони цих рівнів, а іноді і предвнешнего рівнів можуть брати участь в утворенні хімічних зв’язків. Такі електрони також називають валентними. Валентність атома хімічного елемента визначається в першу чергу числом неспарених електронів, які беруть участь в утворенні […]...
- Природа водневого зв’язку Дамо визначення водневого зв’язку (В. З.). Ця взаємодія між негативно зарядженими частинками молекул, реалізованим атомом водню. Якщо рисою позначити зв’язок ковалентного типу, а трьома крапками – водневу, то символічно можна відобразити В. З. між молекулами А і В таким чином: Формула. Природу цього межатомного явища зрозуміти досить просто. Атом Н несе позитивні заряди δ +, […]...
- Найважливіші класи сполук Переважна більшість біомолекул є похідними простіших з’єднань чотирьох хімічних елементів-неметалів: кисню (О), азоту (N), сірки (S) і фосфору (P). Багато біохімічно важливі сполуки кисню, азоту та сірки можуть розглядатися як похідні водню (Н2О, NH3, H2S). У біологічних системах фосфор зустрічається головним чином у формі похідних фосфорної кислоти H3PO4. При заміні одного або декількох атомів водню […]...