氢键

知识点:氢键收集:养苏腺 编辑:风信子
本知识点包括:1、为什么分子间氢键会更易溶于水,,分子内有氢键更... 2、DNA分子氢键如何形成? 3、氢键都存在于哪些物质 4、什么是氢键 5、tRNA有氢键吗 。


《氢键》相关知识

氢键的形成  1、同种分子之间

  现以HF为例说明氢键的形成.在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态.这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它,从而产生静电吸引作用.这个静电吸引作用力就是所谓氢键.即F-H...F.

  2、不同种分子之间

  不仅同种分子之间可以存在氢键,某些不同种分子之间也可能形成氢键.例如 NH3与H2O之间.所以这就导致了氨气在水中的惊人溶解度:1体积水中可溶解700体积氨气.

  3、氢键形成的条件

  ⑴ 与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 .

  ⑵ 较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)

  氢键的本质:强极性键(A-H)上的氢核,与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力.

  ⑶ 表示氢键结合的通式

  氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y①表示.式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子.

  X和Y可以是两种相同的元素,也可以是两种不同的元素.

  ⑷ 对氢键的理解

  氢键存在虽然很普遍,对它的研究也在逐步深入,但是人们对氢键的定义至今仍有两种不同的理解.

  第一种把X-H…Y整个结构叫氢键,因此氢键的键长就是指X与Y之间的距离,例如F-H…F的键长为255pm.

  第二种把H…Y叫做氢键,这样H…F之间的距离163pm才算是氢键的键长.这种差别,我们在选用氢键键长数据时要加以注意.

  不过,对氢键键能的理解上是一致的,都是指把X-H…Y-H分解成为HX和HY所需的能量.

  (5)氢键的饱和性和方向性

  氢键不同于范德华引力,它具有饱和性和方向性.由于氢原子特别小而原子A和B比较大,所以A—H中的氢原子只能和一个B原子结合形成氢键.同时由于负离子之间的相互排斥,另一个电负性大的原子B′就难于再接近氢原子.这就是氢键的饱和性.

  氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H与原子B的相互作用,只有当A—H---B在同一条直线上时最强,同时原子B一般含有未共用电子对,在可能范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致,这样可使原子B中负电荷分布最多的部分最接近氢原子,这样形成的氢键最稳定.

参考思路:

氢键就是氢原子与O N F 原子间强于范德华力却小于化学键的静电作用

知识拓展:

1: 氢键有什么作用?为什么会形成氢键?


知识要点归纳:

氢键有什么作用?

氢键形成对物质性质的影响

氢键通常是物质在液态时形成的,但形成后有时也能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中.例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在.能够形成氢键的物质是很多的,如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物.氢键的存在,影响到物质的某些性质.

(1)熔点、沸点

分子间有氢键的物质熔化或气化时,除了要克服纯粹的分子间力外,还必须提高温度,额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键,所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高.分子内生成氢键,熔、沸点常降低.例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点(45℃)比有分子间氢键的间位熔点(96℃)和对位熔点(114℃)都低.

(2)溶解度

在极性溶剂中,如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大.HF和HN3在水中的溶解度比较大,就是这个缘故.

(3)粘度

分子间有氢键的液体,一般粘度较大.例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为粘稠状液体.

(4)密度

液体分子间若形成氢键,有可能发生缔合现象,例如液态HF,在通常条件下,除了正常简单的HF分子外,还有通过氢键联系在一起的复杂分子(HF)n.nHF(HF)n

其中n可以是2,3,4….这种由若干个简单分子联成复杂分子而又不会改变原物质化学性质的现象,称为分子缔合.分子缔合的结果会影响液体的密度.

H2O分子之间也有缔合现象.nH2O(H2O)n

常温下液态水中除了简单H2O分子外,还有(H2O)2,(H2O)3,…,(H2O)n等缔合分子存在.降低温度,有利于水分子的缔合.温度降至0℃时,全部水分子结成巨大的缔合物——冰.

氢键形成对物质性质的影响

分子间氢键使物质的熔点(m.p)、沸点(b.p)、溶解度(S)增加;

为什么会形成氢键?

分子氢键的形成

⑴ 同种分子之间

现以HF为例说明氢键的形成.在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态.这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它,从而产生静电吸引作用.这个静电吸引作用力就是所谓氢键.例如 HF与HF之间:

⑵ 不同种分子之间

不仅同种分子之间可以存在氢键,某些不同种分子之间也可能形成氢键.例如 NH3与H2O之间:

氢键形成的条件

⑴ 与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子

⑵ 较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)

氢键的本质:强极性键(A-H)上的氢核,与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力.}

内氢键对物质的影响则反之.

2: 【β–折叠中的氢键有什么元素间形成】


知识要点归纳:

蛋白质吗?

氢键,总是在某些氨基酸片段的N、O与某个特定距离的氨基酸片段中的N或O上的H之间形成的.

由于,特定的距离和位置,带来了阿尔法螺旋和贝塔折叠.

3: 氢键的形成条件


知识要点归纳:

两个条件:

一,必须同时存在氢原子和氟氧氮中的一种

二,氢原子和氟氧氮原子必须处在相邻的位置.

不论分子间或分子内皆是如此

4: 【氢键是怎么形成的】


知识要点归纳:

氢原子与电负性大、半径小的原子X(氟、氧、氮等)以共价键结合,若与电负性大的原子Y(与X相同的也可以)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的键,称为氢键.(X与Y可以是同一种类原子,如水分子之间的氢键)

5: 分子内形成氢键的条件还有分子间形成氢键的条件~~~


知识要点归纳:

两个条件:一,必须同时存在氢原子和氟氧氮中的一种

二,氢原子和氟氧氮原子必须处在相邻的位置.

不论分子间或分子内皆是如此

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1:为什么分子间氢键会更易溶于水,,分子内有氢键更...

提示:分子间氢键的形成使溶质能更好地被水分子包围,并分散到水中,使溶质溶解度增大。而分子内氢键是溶质内部更稳定,需要更多的能量去使之解离。故溶解度减校

2:DNA分子氢键如何形成?

提示:如果你上高中下面这些就够了 DNA分子内氢键是复制时自动形成的,不需要酶 DNA聚合酶:DNA复制时合成3,5磷酸二酯键所需要的酶,同时基因工程中反转录法合成目的基因时也要用 DNA解旋酶:复制时解开氢键所需的酶 DNA连接酶:基因工程导入目的基因...

3:氢键都存在于哪些物质

提示:无机物如NH3,H2O,HF,HNO3等. 有机物:乙醇、乙酸、邻硝基苯酚等. 通常能形成氢键的原子是N、O和F 形成分子间氢键能使熔沸点升高,形成分子内氢键能使熔沸点降低.

4:什么是氢键

提示:提示:氢键 氢键的形成 ⑴ 同种分子之间 现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中,由于F的电负性(4.0)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态。这个半径很孝无内层电子...

5:tRNA有氢键吗

提示:tRNA中是有氢键的。 tRNA不是一条直的单链,而是弯曲的,呈现一个三叶草的形状。在弯曲的部位,tRNA自己的碱基跟自己的碱基互补配对连起来,碱基对中存在氢键。 tRNA主要是携带氨基酸进入核糖体,在mRNA指导下合成蛋白质。即以mRNA为模板,将其...

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