Водородная связь. Водородная связьпредставляет собой межмолекулярное взаимодействие, в котором атом водорода одной молекулы притягивается к электроотрицательному атому другойВодородная связь представляет собой межмолекулярное взаимодействие, в котором атом водорода одной молекулы притягивается к электроотрицательному атому другой молекулы. Водородная связь не является химической связью, тем не менее она так называется, потому что удерживает молекулы рядом, не дает им легко разойтись. Водородная связь слабее ковалентной примерно в десять раз. Модель водородной связи между молекулами воды представлена на рис. 30.
Рис. 30. Модель водородной связи: атом водорода одной молекулы смещается в направлении неподеленной электронной пары атома кислорода другой молекулы
Смещение водорода наблюдается в направлении неподеленной электронной пары таких электроотрицателных атомов, как фтор, кислород, азот. Образование водородной связи обязано, главным образом, электрическим силам. В воде водород располагается между электронными парами двух атомов кислорода, с одним из которых он непосредственно связан ковалентной полярной связью, а около другого удерживается неподеленной электронной парой кислорода, принадлежащего соседней молекуле. «Полимерная» сеть межмолекулярных водородных связей (рис. 31) ставит воду в ряд высококипящих и высоко плавящихся веществ по сравнению с другими водородными соединениями IV А (14) группы(рис. 32).
Рис. 31. Водородные связи в тримере воды
Требуется затратить значительную энергию, чтобы оторвать молекулы воды с поверхности жидкости (кипение) или разрушить межмолекулярное взаимодействие в кристаллической решетке льда (плавление).
Атомная масса химического элемента IV а группы в гидриде
Рис. 32. Аномально высокая температура плавления и кипения воды среди гидридов элементов IVА (14) группы
Водородные связи, удерживающие вместе молекулы H2O или HF, влияют на физико-химические свойства веществ. Молекулы органических кислот также проявляют свойство димеризоваться за счет водородных связей. Водородные связи в молекулах белков, ДНК и ряда других органических соединений обеспечивают прочность их структурных образований.
|
