- Karakteristike vezanja vodika
- Zašto se sindikat događa?
- Duljina veze
- Snaga veze
- Temperatura
- Pritisak
- Vezeni most u vodi
- Vezanje vodika u DNK i ostalim molekulama
- Reference
Veza vodikova veza je električno privlačenje dviju polarne skupine koja se događa kada je atom vodika (H), vezan na visoko elektronegativan atom privlačnosti djeluje na elektrostatičkog polja elektronegativno napunjena atom drugi blizini.
U fizici i kemiji postoje sile koje stvaraju interakciju između dvije ili više molekula, uključujući sile privlačenja ili odbijanja, koje mogu djelovati između ovih i drugih čestica u blizini (poput atoma i iona). Te se sile nazivaju intermolekularnim silama.
Dvije molekule se samostalno sastavljaju u dimer kompleksu kroz četiri vodikove veze.
Intermolarne sile su slabije naravi od onih koje vežu dijelove molekule iznutra (intramolekularne sile).
Među atraktivnim intermolekularnim silama postoje četiri vrste: ionsko-dipolne sile, dipol-dipolne sile, van der Waalsove sile i vodikove veze.
Karakteristike vezanja vodika
Veza vodika je između atoma "donora" (elektronegativnog koji ima vodik) i "receptora" (elektronegativa bez vodika).
Obično stvara energiju između 1 i 40 Kcal / mol, što čini ovu privlačnost znatno jačom od one u van der Waalsovoj interakciji, ali slabiju od kovalentne i ionske veze.
Obično se javlja između molekula s atomima kao što su dušik (N), kisik (O) ili fluor (F), iako se također opaža s atomima ugljika (C) kada su vezani na visoko elektronegativne atome, kao u slučaju kloroforma (CHCl 3).
Zašto se sindikat događa?
Do ovog povezivanja dolazi zato što, vezanjem na visoko elektronegativni atom, vodik (mali atom s tipično neutralnim nabojem) stječe djelomično pozitivan naboj, zbog čega počinje privlačiti druge elektronegativne atome prema sebi.
Odatle proizlazi veza koja, iako se ne može klasificirati kao totalno kovalentna, vezuje vodik i svoj elektronegativni atom na ovaj drugi atom.
Prva dokaza o postojanju ovih veza zabilježena su studijom koja je mjerila točke ključanja. Primijećeno je da se nisu svi povećali za molekulsku masu, kao što se očekivalo, ali postoje određeni spojevi koji zahtijevaju višu temperaturu da prokuha nego što je predviđeno.
Odatle je počelo uočavati postojanje vodikovih veza u elektronegativnim molekulama.
Duljina veze
Najvažnija karakteristika za mjerenje vodikove veze je njegova duljina (što je duže, manje je jaka), koja se mjeri u angstromu (Å).
Zauzvrat, ta duljina ovisi o čvrstoći veze, temperaturi i tlaku. Sljedeće opisuje kako ti faktori utječu na čvrstoću vodikove veze.
Snaga veze
Sama čvrstoća veze ovisi o tlaku, temperaturi, kutu veze i okolini (koju karakterizira lokalna dielektrična konstanta).
Na primjer, za molekule linearne geometrije veza je slabija jer je vodik dalje od jednog atoma nego od drugog, ali pod većim kutovima ta sila raste.
Temperatura
Proučeno je da su vodikove veze sklone formiranju na nižim temperaturama, jer smanjenje gustoće i povećanje pomicanja molekula pri višim temperaturama uzrokuje poteškoće u stvaranju vodikovih veza.
Veze se mogu privremeno i / ili trajno raspasti s porastom temperature, ali važno je napomenuti da veze također čine da spojevi imaju veću otpornost na vrenje, kao što je slučaj s vodom.
Pritisak
Što je tlak veći, to je veća snaga vodikove veze. To se događa jer će se pri većim pritiscima atomi molekule (poput leda) više zbijati i to će pomoći smanjiti udaljenost između komponenata veze.
U stvari, ta je vrijednost gotovo linearna kad se proučava led na grafikonu gdje se cijeni duljina veze pronađena s tlakom.
Vezeni most u vodi
Molekula vode vezana vodikom.
Molekula vode (H 2 O) smatra se savršeno slučaj vodikove veze: svaka molekula mogu tvoriti četiri mogućih vodikove veze s molekulama vode u blizini.
Postoji savršena količina pozitivno nabijenih vodika i nevezanih parova elektrona u svakoj molekuli, što omogućuje svima da se uključe u vezivanje vodika.
Zbog toga voda ima višu točku vrenja nego druge molekule, kao što su amonijak (NH 3) i vodikovog fluorida (HF).
U slučaju prvog, atom dušika ima samo jedan slobodni par elektrona, a to znači da u grupi molekula amonijaka nema dovoljno slobodnih parova koji bi zadovoljili potrebe svih vodika.
Kaže se da za svaku molekulu amonijaka nastaje jedna vodikova veza i da se ostali H-atomi "troše".
Kod fluorida postoji nedostatak vodika i parovi elektrona se "troše". Opet postoji prava količina parova vodika i elektrona u vodi, tako da se ovaj sustav savršeno veže.
Vezanje vodika u DNK i ostalim molekulama
U bjelančevinama i DNK također se može primijetiti vezanje vodika: u slučaju DNK, oblik dvostruke spirale je zbog vodikovih veza između njegovih baznih parova (građevnih blokova koji čine spiralu), koji omogućuju te se molekule repliciraju i život kakav znamo da postoji.
U slučaju proteina, vodikovi tvore veze između kisika i amidnih vodika; Ovisno o položaju u kojem se događa, formirat će se različite rezultirajuće proteinske strukture.
Vodikove veze prisutne su i u prirodnim i sintetičkim polimerima te u organskim molekulama koje sadrže dušik, a ostale molekule s ovom vrstom veze još se proučavaju u svijetu kemije.
Reference
- Vodikova veza. (SF). Wikipedia. Preuzeto sa en.wikipedia.org
- Desiraju, GR (2005). Indijski institut znanosti, Bangalore. Preuzeto s ipc.iisc.ernet.in
- Mishchuk, NA, & Goncharuk, VV (2017). O prirodi fizičkih svojstava vode. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
- Kemija, WI (sf). Što je kemija. Preuzeto s whatischemistry.unina.it
- Chemguide. (SF). ChemGuide. Preuzeto s chemguide.co.uk