分子內氫鍵是什么意思 氫鍵及其應用詳解?

一、氫鍵
1、概念:一種特殊的分子間作用力
2、形成條件:①與電負性大且半徑小的原子(F、O、N)相連的 H;②在附近有電負性大, 半徑小的原子(F、O、N)
3、表示方法:X—H… Y— 。

分子內氫鍵是什么意思 氫鍵及其應用詳解?

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氫鍵
氫鍵是一種靜電作用,是除范德華力外的另一種分子間作用力;氫鍵的大小介于化學鍵與范德華力間,不屬于化學鍵,但有鍵長、鍵能,氫鍵具有飽和性、方向性 。
二、氫鍵的存在
1、分子間氫鍵。如:C2H5OH、CH3COOH、H2O 、HF、NH3 相互之間
2、分子內氫鍵。如:苯酚鄰位上有-CHO、-COOH、-OH和-NO2時,由氫鍵組成環的特殊結構
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生物大分子中也存在的氫鍵
三、氫鍵的強弱
(1)、X—H … Y—:X和Y的電負性越大,吸引電子能力越強,則氫鍵越強 。如:F 電負性最大,得電子能力最強,因而F-H…F是最強的氫鍵 。
(2)、氫鍵強弱順序:F-H…F > O-H…O > O-H…N > N-H…N (注意:C原子吸引電子能力較弱,一般不形成氫鍵) 。
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氫鍵強弱比較
四、 對物質熔沸點的影響
分子間能形成氫鍵的物質,一般都具有較高的熔點和沸點,這是因為固體熔化或液體氣化時除了破壞范德華力外,還必須破壞分子間氫鍵,從而需要消耗更多的能量 。在同類化合物中能形成分子間氫鍵的物質,其熔沸點比不能形成分子間氫鍵的高 。如,第VIA 族元素的氫化物,由H2Te、H2Se 到H2S,隨相對分子量的遞減,分子間作用力遞減,熔沸點依次降低;但H2O 分子間形成了O-H…O 氫鍵,分子間作用力增強,H2O 的熔沸點陡然升高 。
分子內氫鍵的形成使物質的熔沸點降低 。如,鄰、間、對硝基苯酚的熔點分別為45℃、96℃、114℃,這是由于間位、對位硝基苯酚中存在分子間氫鍵,熔化時必須破壞其中的一部分氫鍵,熔點較高;而鄰硝基苯酚中形成分子內氫鍵,不形成分子間氫鍵,故熔點較低 。
五、對物質溶解性的影響
如果溶質分子與溶劑分子之間形成氫鍵,則溶質的溶解度會驟增 。
如,氨在水中的溶解度大于其他氣體,在20℃時,1 體積水吸收700 體積的氨 。氨在水中的溶解度特別大,是由于水分子和氨分子通過氫鍵互相結合形成氨的水合物;乙醇、乙二醇、丙三醇等可與水以任意比混溶,皆源于此 。
如果溶質分子形成分子內氫鍵,則在極性溶劑中的溶解度減小,在非極性溶劑中的溶解度增大 。
六、對有機化合物酸性的影響
以羧酸為例,影響羧酸酸性的因素很多,任何能使羧酸負離子比羧酸更加穩定的因素都使羧酸酸性增大;反之,使羧酸酸性減弱 。氫鍵使羧酸根負離子更穩定,使得羧酸的酸性增強 。在質子溶劑中,如果羧酸根負離子能被溶劑通過氫鍵穩定,將同樣能觀察到其酸性增強的現象 。例如乙酸在不同溶劑中的P

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