Посилання на характеристики водню, зв'язок у воді та ДНК



The гідромережеве ланка є електростатичним притяганням між двома полярними групами, що відбувається, коли атом водню (Н), приєднаний до високоелектронегативного атома, надає притягання до електростатичного поля іншого електронегативно зарядженого атома.

У фізиці та хімії існують сили, які генерують взаємодію між двома або більше молекулами, включаючи сили тяжіння або відштовхування, які можуть діяти між цими та іншими сусідніми частинками (наприклад, атомами та іонами). Ці сили називаються міжмолекулярними силами.

Інтермолярні сили слабкіші за природу, ніж ті, що з'єднують частини молекули зсередини (внутрішньомолекулярні сили).

Існують чотири типи привабливих міжмолекулярних сил: іон-дипольні сили, диполь-дипольні сили, ван-дер-ваальсові сили і водневі зв'язки..

Індекс

  • 1 Характеристики гідромеханічного зв'язку 
    • 1.1 Чому відбувається об'єднання?
  • 2 Довжина посилання
    • 2.1
    • 2.2 Температура
    • 2.3 Тиск
  • 3 Пов'яжіть водним мостом у воді
  • 4 Посилання на водневий міст в ДНК і інших молекулах
  • 5 Посилання

Характеристики гідромеханічного зв'язку 

Зв'язок за допомогою водневого моста знаходиться між "донорним" атомом (електронегативним, що має водень) і "рецептором" (електронегативним без водню).

Вона зазвичай генерує енергію від 1 до 40 Ккал / моль, що робить цю привабливість значно сильнішою, ніж та, що відбувалася у ван-дер-ваальсовій взаємодії, але слабкіше, ніж ковалентні та іонні зв'язки..

Це зазвичай відбувається між молекулами з атомами, такими як азот (N), кисень (O) або фтор (F), хоча це також спостерігається з атомами вуглецю (C), коли вони прикріплені до високоелектронегативних атомів, як у випадку хлороформу ( CHCl3).

Чому відбувається об'єднання?

Цей союз виникає тому, що, будучи приєднаним до високоелектронегативного атома, водень (малий атом з типово нейтральним зарядом) набуває частково позитивний заряд, змушуючи його починати притягувати до себе інші електронегативні атоми..

З цього виникає союз, який, хоча він не може бути класифікований як повністю ковалентний, зв'язує водень і його електронегативний атом з цим іншим атомом..

Перші свідчення про існування цих зв'язків спостерігалися в дослідженні, в якому вимірювалися точки кипіння. Було відзначено, що не всі з них зростали за молекулярною масою, як очікувалося, але існували певні сполуки, які вимагали більш високої температури до кипіння, ніж передбачалося.

Звідси ми почали спостерігати існування водневих зв'язків в електронегативних молекулах.

Довжина посилання

Найважливішою характеристикою для вимірювання водневої зв'язку є її довжина (довша, менш сильна), яка вимірюється в ангстремі (Å)..

У свою чергу ця довжина залежить від міцності зв'язку, температури і тиску. Далі описується, як ці фактори впливають на міцність водневої зв'язку..

Сила посилання

Міцність зв'язку сама по собі залежить від тиску, температури, кута зв'язку і середовища (яка характеризується локальною діелектричною постійною).

Наприклад, для молекул лінійної геометрії об'єднання слабше, тому що водень далі від одного атома, ніж інший, але при більш закритих кутах ця сила зростає.

Температура

Досліджено, що водневі зв'язки схильні формуватися при більш низьких температурах, оскільки зниження щільності і збільшення молекулярного руху при більш високих температурах викликає труднощі у формуванні водневих зв'язків..

Ви можете розірвати зв'язки тимчасово та / або постійно з підвищенням температури, але важливо відзначити, що зв'язки також роблять з'єднання мають більшу стійкість до кипіння, як у випадку з водою..

Тиск

Чим вище тиск, тим більша міцність водневої зв'язку. Це відбувається тому, що при більш високих тисках атоми молекули (як, наприклад, у льоду) стануть більш компактними і це допоможе відстань між компонентами зв'язку бути нижчою..

Фактично ця величина майже лінійна при вивченні льоду на графіку, де оцінюється довжина ланки, знайдена з тиском..

Посилання на водневий міст у воді

Молекула води (H2О) вважається досконалим випадком водневого зв'язку: кожна молекула може утворювати чотири потенційних водневих зв'язків з сусідніми молекулами води.

Існує в кожній молекулі ідеальна кількість позитивно заряджених водневих і незв'язаних електронних пар, що дозволяє всім бути залученими до утворення водневих зв'язків..

Ось чому вода має більш високу температуру кипіння, ніж інші молекули, такі як, наприклад, аміак (NH3) і фтористий водень (HF).

У випадку першого, атом азоту має тільки пару вільних електронів, а це означає, що в групі молекул аміаку недостатньо вільних пар для задоволення потреб всіх воднів.

Кажуть, що для кожної молекули аміаку одинарний зв'язок утворюється за допомогою водневого зв'язку і що інші атоми Н "витрачаються"..

У разі фтору існує швидше дефіцит водню, а "пари" електронів "витрачаються". Знову ж таки, у воді є достатня кількість водню і електронних пар, тому ця система ідеально зв'язується.

Пов'язують водневим мостом в ДНК і інших молекулах

У білках і ДНК також можуть спостерігатися водневі зв'язки: у разі ДНК подвійна спіральна форма обумовлена ​​водневими зв'язками між її парами підстав (блоками, що складають спіраль), які дозволяють ці молекули реплікуються і існує життя, як ми її знаємо.

У випадку білків, водні утворюють зв'язки між оксигенами і амідними водородами; В залежності від положення, в якому воно відбувається, будуть утворюватися різні результуючі білкові структури.

Водневі зв'язки також присутні в природних і синтетичних полімерах і в органічних молекулах, що містять азот, а інші молекули з цим типом союзу все ще вивчаються в світі хімії..

Список літератури

  1. Воднева зв'язок. (s.f.). Вікіпедія. Отримано з en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G. R. (2005). Індійський інститут науки, Бангалор. Отримано з ipc.iisc.ernet.in
  3. Міщук Н. А., Гончарук В. В. (2017). Про природу фізичних властивостей води. Хімія і технологія Води.
  4. Хімія, W.I. (s.f.). Що таке хімія Отримано з сайту whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (s.f.). ChemGuide. Отримано з chemguide.co.uk