氢键作用是什么

精品项目网 2022-06-18 21:31

氢键作用是什么?氢键是一种静电作用,是范德华力之外的另一种分子间力。氢键的大小介于化学键和范德华力之间,不属于化学键,但有键长和键能,氢键是饱和的、有方向性的。

氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。[X与Y可以是同一种类分子,如水分子之间的氢键;也可以是不同种类分子,如一水合氨分子(NH3·H2O)之间的氢键]。

氢键的存在

1.分子间氢键。例如C2H5OH、CH3COOH、H2O、HF和NH3。

2.分子内氢键。比如苯酚邻位有-CHO、-COOH、-OH和-NO2时,氢键形成了环的特殊结构。

氢键对化合物熔点和沸点的影响

分子间形成氢键时,化合物的熔点、沸点显著升高。HF和H2O等第二周期元素的氢化物,由于分子间氢键的存在,要使其固体熔化或液体气化,必须给予额外的能量破坏分子间的氢键,所以它们的熔点、沸点均高于各自同族的氢化物。

值得注意的是,能够形成分子内氢键的物质,其分子间氢键的形成将被削弱,因此它们的熔点、沸点不如只能形成分子间氢键的物质高。硫酸、磷酸都是高沸点的无机强酸,但是硝酸由于可以生成分子内氢键的原因,却是挥发性的无机强酸。可以生成分子内氢键的邻硝基苯酚,其熔点远低于它的同分异构体对硝基苯酚。

由于具有静电性质和定向性质,氢键在分子形成晶体的堆积过程中有一定作用。尤其当体系中形成较多氢键时,通过氢键连接成网络结构和多维结构在晶体工程学中有重要意义。

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