ความสำคัญของพันธะไฮโดรเจนในชีววิทยา พันธะไฮโดรเจน ความสำคัญของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล

ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบของหมู่ที่ 7 ตารางธาตุมีเลขอะตอม 1 แยกได้ครั้งแรกโดยนักเคมีชาวเฟลมิช ไอ. แวน เฮลมอนต์ ในศตวรรษที่ 17 ศึกษาโดยนักฟิสิกส์และนักเคมีชาวอังกฤษ G. Cavendish เมื่อปลายศตวรรษที่ 18 ชื่อไฮโดรเจนมาจากภาษากรีก ยีนไฮโดร (สร้างน้ำ)

ไฮโดรเจนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล พลังงานที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์เกิดขึ้นจากการหลอมรวมนิวเคลียสของไฮโดรเจนสี่นิวเคลียสให้เป็นนิวเคลียสฮีเลียม บนโลก ไฮโดรเจนพบได้ในน้ำ แร่ธาตุ ถ่านหิน น้ำมัน และสิ่งมีชีวิต ไฮโดรเจนจำนวนเล็กน้อยจะพบอยู่ในรูปแบบอิสระในก๊าซภูเขาไฟ

ไฮโดรเจนเป็นก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ไม่ละลายในน้ำ และก่อให้เกิดสารผสมกับอากาศที่ระเบิดได้ ไฮโดรเจนมีสามประเภท: โปรเทียม ดิวทีเรียม และทริเทียม ซึ่งมีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ไฮโดรเจนผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ ซึ่งเป็นผลพลอยได้ในระหว่างการกลั่นน้ำมัน

• บทบาททางชีวภาพของไฮโดรเจน

  บทบาทของไฮโดรเจนในธรรมชาติไม่ได้ถูกกำหนดโดยมวล แต่ตามจำนวนอะตอมซึ่งมีส่วนแบ่งในองค์ประกอบอื่น ๆ คือ 17% (อันดับที่สองรองจากออกซิเจนซึ่งมีส่วนแบ่งของอะตอมอยู่ที่ ~ 52%) ดังนั้นค่าของไฮโดรเจนเป็น กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นบนโลกนั้นเกือบจะยิ่งใหญ่พอๆ กับออกซิเจน ซึ่งแตกต่างจากออกซิเจนที่มีอยู่บนโลกทั้งในสถานะที่ถูกผูกมัดและอิสระ ไฮโดรเจนเกือบทั้งหมดบนโลกอยู่ในรูปของสารประกอบ ไฮโดรเจนจะอยู่ในรูปแบบในปริมาณที่น้อยมากเท่านั้น สารง่ายๆที่มีอยู่ในบรรยากาศ (0.00005% โดยปริมาตร)

  หน้าที่หลักของไฮโดรเจนคือการสร้างโครงสร้างของพื้นที่ทางชีวภาพ (พันธะน้ำและไฮโดรเจน) และการก่อตัวของโมเลกุลอินทรีย์ (ทางชีวภาพ) หลากหลายชนิด ไฮโดรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับอะตอมของอิเล็กตรอนบวกและอิเล็กตรอนลบ โดยทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับองค์ประกอบหลายอย่าง โดยแสดงทั้งออกซิเดชั่นและ คุณสมบัติการบูรณะ- ในการทำปฏิกิริยากับโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท ไฮโดรเจนจะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ และสัมพันธ์กับออกซิเจน ซัลเฟอร์ และฮาโลเจน ไฮโดรเจนจะแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์

  เมื่อสูญเสียอิเล็กตรอน อะตอมไฮโดรเจนจะกลายเป็น อนุภาคมูลฐาน- โปรตอน ในสารละลายที่เป็นน้ำ โปรตอนจะเปลี่ยนรูปเป็นไฮโดรเนียมไอออนบวก ซึ่งถูกทำให้ชุ่มชื้นด้วยโมเลกุลของน้ำ 3 โมเลกุล และก่อตัวเป็นไฮโดรเนียมไอออนบวก H 9 O 4+ ในรูปของไอออนบวกนี้ โปรตอนจะพบได้ในสารละลายที่เป็นน้ำ

  ในกระบวนการทางชีววิทยา โปรตอนมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นตัวกำหนด คุณสมบัติของกรดโซลูชั่น มีส่วนร่วมในการแปลงรีดอกซ์ ด้วยการมีส่วนร่วมของไฮโดรเจนไอออนไอออนของโลหะจะถูกผูกไว้ในไบโอคอมเพล็กซ์ปฏิกิริยาการตกตะกอนเกิดขึ้น (เช่นการก่อตัวของแร่ธาตุพื้นฐานของเนื้อเยื่อกระดูก) การสลายตัวของไขมันไฮโดรไลติกโพลีแซ็กคาไรด์และเปปไทด์

  ในร่างกายมนุษย์ ไฮโดรเจนเมื่อรวมกับองค์ประกอบหลักอื่น ๆ จะก่อตัวเป็นหมู่อะมิโนและหมู่ซัลไฮดริล ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำงานของโมเลกุลชีวภาพต่างๆ ไฮโดรเจนรวมอยู่ในโครงสร้างของโปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน เอนไซม์ และสารประกอบชีวภาพอื่นๆ ที่ทำหน้าที่ด้านโครงสร้างและกฎระเบียบ ต้องขอบคุณพันธะไฮโดรเจนที่ทำให้โมเลกุล DNA ถูกคัดลอกซึ่งส่งผ่าน ข้อมูลทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น

  เมื่อไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จะเกิดเป็นโมเลกุลของน้ำ น้ำเป็นสารหลักที่ประกอบขึ้นเป็นร่างกาย ในร่างกายของมนุษย์แรกเกิดมีปริมาณน้ำประมาณ 80% ในผู้ใหญ่คือ 55-60% น้ำมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาทางชีวเคมีจำนวนมาก ในกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวภาพทั้งหมด ช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยนสารระหว่างร่างกายกับสิ่งแวดล้อมภายนอก ระหว่างเซลล์และภายในเซลล์ น้ำเป็นพื้นฐานโครงสร้างของเซลล์ซึ่งจำเป็นสำหรับพวกมันในการรักษาปริมาตรที่เหมาะสม โดยจะเป็นตัวกำหนดโครงสร้างเชิงพื้นที่และหน้าที่ของชีวโมเลกุล

  ในสื่อทางชีววิทยา ส่วนหนึ่งของน้ำ (ประมาณ 40%) อยู่ในสถานะที่ถูกผูกไว้ (เชื่อมโยงกับไอออนอนินทรีย์และโมเลกุลชีวภาพ) ที่เหลือคือ น้ำอิสระเป็นโครงสร้างเคลื่อนที่ที่เกี่ยวข้องกับพันธะไฮโดรเจน มีการแลกเปลี่ยนโมเลกุลอย่างต่อเนื่องระหว่างน้ำอิสระและน้ำที่ถูกผูกไว้

  น้ำที่พบในร่างกายแบ่งตามอัตภาพออกเป็นนอกเซลล์และในเซลล์ ในทางกลับกัน น้ำที่อยู่นอกเซลล์ก็คือของเหลวที่อยู่รอบๆ เซลล์ ของเหลวในหลอดเลือด (พลาสมาในเลือด) และของเหลวในเซลล์ซึ่งพบได้ในโพรงเซรุ่มและอวัยวะกลวง การสะสมของน้ำในร่างกาย (ภาวะขาดน้ำ) อาจมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำในส่วนระหว่างเซลล์ (อาการบวมน้ำ) ในช่องซีรัม (ท้องมาน) และภายในเซลล์ (บวม) การลดลงของปริมาณน้ำในร่างกาย (การขาดน้ำ) จะมาพร้อมกับการลดลงของ turgor, ผิวแห้งและเยื่อเมือก, ความเข้มข้นของเม็ดเลือดแดงและความดันเลือดต่ำ

  มีทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติที่มีโครงสร้างของน้ำ เกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่าบทบาททางข้อมูลของน้ำในระบบสิ่งมีชีวิตและการมีอยู่ของ สารละลายที่เป็นน้ำหน่วยความจำโครงสร้าง

  แม้ว่าน้ำจะเป็นส่วนประกอบหลักก็ตาม ร่างกายมนุษย์บทบาทของมันยังถูกประเมินต่ำไปและมีการศึกษาน้อยโดยทั้งนักวิทยาศาสตร์และตัวแทนของเวชปฏิบัติ ในขณะเดียวกัน การสูญเสียไกลโคเจนและไขมันหรือโปรตีนครึ่งหนึ่งของคนๆ หนึ่งมีผลกระทบต่อสุขภาพน้อยกว่าการสูญเสียน้ำเพียง 10% (ในขณะที่การสูญเสียน้ำ 20% เป็นอันตรายถึงชีวิต)

  ความต้องการน้ำของบุคคลคือ 1-1.5 มิลลิลิตรต่อกิโลแคลอรีของอาหารที่บริโภคเช่น ด้วยค่าพลังงานของอาหาร 2,000 กิโลแคลอรี ร่างกายต้องการน้ำ 2 ถึง 3 ลิตรต่อวัน ร่างกายของมนุษย์มีน้ำประมาณ 300-400 มิลลิลิตรต่อวันอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมต่างๆ ออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรต 1 กรัมทำให้เกิดน้ำ 0.6 กรัม ไขมัน 1.07 กรัม และโปรตีน 0.41 กรัม

• ความเป็นพิษของไฮโดรเจน

  ไฮโดรเจนไม่เป็นพิษ ยังไม่ได้กำหนดปริมาณอันตรายถึงชีวิตสำหรับมนุษย์

• การประยุกต์สารประกอบไฮโดรเจน

  สารประกอบไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเพื่อผลิตเมทานอล แอมโมเนีย ฯลฯ

  ในทางการแพทย์ ไอโซโทปไฮโดรเจนชนิดหนึ่ง (ดิวเทอเรียม) ถูกใช้เป็นฉลากในการศึกษาทางเภสัชจลนศาสตร์ ยา- ไอโซโทปอีกชนิดหนึ่ง (ทริเทียม) ใช้ในการวินิจฉัยไอโซโทปรังสีในการศึกษาปฏิกิริยาทางชีวเคมีของการเผาผลาญของเอนไซม์ ฯลฯ

  ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 เป็นวิธีการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อ

พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะเฉพาะที่สร้างขึ้นโดยอะตอม H ซึ่งพบในกลุ่ม OH, NH, FH, ClH และบางครั้ง SH และ H พันธะกลุ่มเหล่านี้กับอะตอมอิ่มตัวของวาเลนซ์ N2, O2 และ F

พันธะไฮโดรเจนเป็นตัวกำหนดโครงสร้างและคุณสมบัติของน้ำ ซึ่งเป็นตัวทำละลายที่สำคัญที่สุดและเป็นพื้นฐานที่สุดในระบบทางชีววิทยา พันธะไฮโดรเจนเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของโมเลกุลขนาดใหญ่ ไบโอโพลีเมอร์ รวมถึงพันธะที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก

น้ำ Uwater = 4-29 กิโลจูล/โมล

การมีส่วนร่วมหลักในการสร้างพันธะไฮโดรเจนมาจากปฏิกิริยาระหว่างไฟฟ้าสถิต แต่ไม่ได้จำกัดอยู่แค่เพียงปฏิกิริยาเหล่านี้ โปรตอนเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงที่เชื่อมอะตอมของอิเล็กโตรเนกาติวิตี้ และสัมผัสกับอิทธิพลที่แตกต่างจากอะตอมเหล่านี้

กราฟนี้เป็นกรณีพิเศษ ความสัมพันธ์ระหว่าง N-H...N และ N...H-N R คือระยะห่างระหว่างอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์ พลังงานขั้นต่ำ 2 พลังงานอิสระตั้งอยู่ใกล้กับอะตอม N ตัวแรกหรือตัวที่สองที่มีปฏิสัมพันธ์กัน

• 
  ไฮโดรเจน การสื่อสาร-เฉพาะเจาะจง การเชื่อมต่อซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยอะตอม H ซึ่งพบในกลุ่ม OH, NH, FH, ClH และบางครั้ง SH และ H ผูกกลุ่มเหล่านี้กับอะตอมอิ่มตัวที่มีความจุ N2, O2 และ F


• 
  ไฮโดรเจน การเชื่อมต่อ และ ของเธอ บทบาท วี ทางชีวภาพ ระบบ. ไฮโดรเจน การสื่อสาร-เฉพาะเจาะจง การเชื่อมต่อซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยอะตอม H ที่อยู่ในกลุ่ม


• 
  ไฮโดรเจน การเชื่อมต่อ และ ของเธอ บทบาท วี ทางชีวภาพ ระบบ.
  เธอสร้างขึ้นในรูปแบบของเครือข่ายโมเลกุลของโปรตีนไฟบริลลาร์ซึ่งมีนัยสำคัญ บทบาทเล่นอัลฟ่าแอคตินิน


• 
  ไฮโดรเจน การเชื่อมต่อ และ ของเธอ บทบาท วี ทางชีวภาพ ระบบ. ไฮโดรเจน การสื่อสาร-เฉพาะเจาะจง การเชื่อมต่อ


• 
  ไฮโดรเจน การเชื่อมต่อ และ ของเธอ บทบาท วี ทางชีวภาพ ระบบ. ไฮโดรเจน การสื่อสาร-เฉพาะเจาะจง การเชื่อมต่อซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยอะตอม H ซึ่งอยู่ในหมู่ OH ... มีต่อ »


• 
  ไฮโดรเจน การเชื่อมต่อ และ ของเธอ บทบาท วี ทางชีวภาพ ระบบ. ไฮโดรเจน การสื่อสาร-เฉพาะเจาะจง การเชื่อมต่อซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยอะตอม H ซึ่งอยู่ในหมู่ OH ... มีต่อ »


• 
  บทบาท วี ทางชีวภาพ ระบบ.
  ไฮโดรเจน การเชื่อมต่อเคมี การสื่อสาร


• 
  2) ระหว่างโมเลกุล ถ้าอะตอม EA และ EV อยู่ในโมเลกุลต่างกัน ภายในโมเลกุล ไฮโดรเจน การสื่อสารเล่นสิ่งที่สำคัญที่สุด ทางชีวภาพ บทบาทเนื่องจากพวกมันเป็นตัวกำหนดโครงสร้างเกลียวของโมเลกุลโปรตีนโพลีเมอร์


• 
  กลไกการถ่ายโอนรถรับส่ง ไฮโดรเจน- บ้าน บทบาทซีทีเค - การศึกษา ปริมาณมากเอทีพี.
  ในการขนส่งครั้งนี้ ระบบ ไฮโดรเจนจาก Cytoplasmic NAD จะถูกถ่ายโอนไปยัง Mitochondrial NAD ดังนั้น 3 จึงก่อตัวขึ้นในไมโตคอนเดรีย โมเลกุลเอทีพีและ...


• 
  บทบาทการแพร่กระจายในกระบวนการถ่ายโอนสาร วี ทางชีวภาพ ระบบ.
  ระหว่างโมเลกุลและภายในโมเลกุล ไฮโดรเจน การเชื่อมต่อเคมี การสื่อสารในโมเลกุลมักจะมีข้อดีอย่างมาก... มีต่อ ».

พบหน้าที่คล้ายกัน:10

3 พันธะเคมีชนิดใดเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน พันธะไฮโดรเจนมีคุณสมบัติอย่างไร? สิ่งที่สามารถพูดเกี่ยวกับความแข็งแรงของพันธะไฮโดรเจนเมื่อเปรียบเทียบกับพันธะโควาเลนต์และไอออนิก? พันธะไฮโดรเจนมีความสำคัญอย่างไรในวิชาเคมีและชีววิทยา?

พันธะไฮโดรเจนก็คือ พันธะเคมีระหว่างอะตอมไฮโดรเจนกับอะตอมของธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีสูง (ฟลูออรีน ออกซิเจน ไนโตรเจน) พันธะไฮโดรเจนมักเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลสองโมเลกุลที่อยู่ติดกัน ตัวอย่างเช่น มันเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของน้ำ แอลกอฮอล์ ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ และแอมโมเนีย

นี่เป็นพันธะที่อ่อนมาก - อ่อนกว่าพันธะโควาเลนต์ประมาณ 15-20 เท่า ด้วยเหตุนี้สารโมเลกุลต่ำบางชนิดจึงรวมตัวกันซึ่งทำให้จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารเพิ่มขึ้น

ผิดปกติ อุณหภูมิสูงการละลายและการเดือดเป็นลักษณะของน้ำ (หากพิจารณา สารประกอบไฮโดรเจนกลุ่มวีไอ) สารประกอบไฮโดรเจนทั้งหมดของกลุ่ม VI ยกเว้นน้ำเป็นก๊าซ

1)ปฐมนิเทศ(เนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างไฟฟ้าสถิตของปลายด้านตรงข้ามของไดโพล โมเลกุลของขั้วจึงถูกวางตัวในอวกาศ ดังนั้นปลายด้านลบของไดโพลของโมเลกุลบางตัวจึงหันไปที่ปลายด้านบวกของไดโพลของโมเลกุลอื่น)

2)การเหนี่ยวนำ(สังเกตได้ในสารที่มีโมเลกุลมีขั้ว แต่มักจะอ่อนแอกว่าโมเลกุลแบบตะวันออกมาก โมเลกุลมีขั้วสามารถเพิ่มขั้วของโมเลกุลข้างเคียงได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งภายใต้อิทธิพลของไดโพลของโมเลกุลหนึ่ง ไดโพลของอีกโมเลกุลหนึ่ง โมเลกุลสามารถเพิ่มขึ้นได้ และโมเลกุลที่ไม่มีขั้วก็สามารถกลายเป็นขั้วได้)

3)กระจายตัว(แรงเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมและโมเลกุลใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างของพวกมัน มีสาเหตุจากโมเมนต์ไดโพลทันทีที่เกิดขึ้นพร้อมกันในอะตอมกลุ่มใหญ่)

35. พันธะไฮโดรเจน บทบาททางชีววิทยา

36. สารประกอบเชิงซ้อน ทฤษฎีของเวอร์เนอร์ บทบาทในสิ่งมีชีวิต

37. การแยกตัวของสารประกอบเชิงซ้อน ค่าคงที่ความไม่เสถียรของไอออนเชิงซ้อน

38. พันธะเคมีในสารประกอบเชิงซ้อน (ตัวอย่าง)

ในผลึก สารประกอบเชิงซ้อนด้วยสารประกอบเชิงซ้อนที่มีประจุ การเชื่อมต่อระหว่างไอออนเชิงซ้อนและไอออนทรงกลมด้านนอก อิออนการเชื่อมต่อระหว่างอนุภาคที่เหลืออยู่ของทรงกลมด้านนอก – ระหว่างโมเลกุล(รวมถึงไฮโดรเจนด้วย) ในอนุภาคที่ซับซ้อนส่วนใหญ่จะมีพันธะระหว่างอะตอมกลางกับลิแกนด์ โควาเลนต์- ทั้งหมดหรือบางส่วนถูกสร้างขึ้นตามกลไกการรับผู้บริจาค (ผลที่ตามมา - ด้วยการเปลี่ยนแปลงข้อกล่าวหาอย่างเป็นทางการ) ในสารเชิงซ้อนที่มีความเสถียรน้อยที่สุด (เช่น ในสารเชิงซ้อนทางน้ำของธาตุอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ธ รวมถึงแอมโมเนียม) ลิแกนด์จะถูกยึดไว้ด้วยแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต พันธะในอนุภาคที่ซับซ้อนมักเรียกว่าพันธะระหว่างผู้บริจาคกับตัวรับหรือพันธะประสานงาน

39. ปฏิกิริยารีดอกซ์ ประเภทของปฏิกิริยารีดอกซ์

ประเภทของปฏิกิริยารีดอกซ์:

1) ระหว่างโมเลกุล- ปฏิกิริยาที่พบอะตอมออกซิไดซ์และรีดิวซ์ในโมเลกุลของสารต่าง ๆ เช่น

H 2 S + Cl 2 → S + 2HCl

2) ภายในโมเลกุล- ปฏิกิริยาที่พบอะตอมออกซิไดซ์และรีดิวซ์ในโมเลกุลของสารชนิดเดียวกัน เช่น

2H 2 O → 2H 2 + O 2

3) ความไม่สมส่วน (ออกซิเดชันอัตโนมัติ - การรักษาตัวเอง) - ปฏิกิริยาที่องค์ประกอบเดียวกันทำหน้าที่เป็นทั้งตัวออกซิไดซ์และเป็นตัวรีดิวซ์เช่น:

Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl

4)การรายงานสัดส่วน- ปฏิกิริยาที่ได้รับสถานะออกซิเดชันหนึ่งสถานะจากสถานะออกซิเดชันที่ต่างกันสองสถานะขององค์ประกอบเดียวกัน ตัวอย่างเช่น

NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 O

40. สารออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ที่สำคัญที่สุด ความเป็นคู่รีดอกซ์

โมเลกุลหนึ่งและอะตอมไฮโดรเจนของอีกโมเลกุลหนึ่ง พิมพ์ N-X(X คือ F, O, N, Cl, Br, I) เนื่องจากแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต

พันธะระหว่างไฮโดรเจนกับหนึ่งในอะตอมเหล่านี้มีลักษณะเป็นขั้วที่เพียงพอเนื่องจากเป็นสารยึดเกาะ เมฆอิเล็กตรอนเลื่อนไปทางอะตอมที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากขึ้น ไฮโดรเจนในกรณีนี้จะอยู่ที่ปลายขั้วบวกของไดโพล ไดโพลดังกล่าวตั้งแต่สองตัวขึ้นไปมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ดังนั้นนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลหนึ่ง (ปลายขั้วบวกของไดโพล) ถูกดึงดูดโดยคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวของโมเลกุลที่สอง การเชื่อมต่อนี้ปรากฏอยู่ในก๊าซ ของเหลว และของแข็ง

มันค่อนข้างทนทาน การมีพันธะไฮโดรเจนทำให้โมเลกุลของสารมีความเสถียรเพิ่มขึ้น รวมถึงเพิ่มจุดเดือดและจุดหลอมเหลว การก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในทั้งระบบเคมีและชีวภาพ

พันธะไฮโดรเจนอาจเป็นโมเลกุลภายในและระหว่างโมเลกุล (รูปที่ 14) กรดคาร์บอกซิลิกในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วพวกมันจะลดขนาดลงเนื่องจากพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลสองตัว

ข้าว. 14. การก่อตัวของพันธะไฮโดรเจน: ก- โมเลกุล; ข- ระหว่างโมเลกุล

การมีอยู่ของสารต่างๆ สถานะของการรวมตัวบ่งชี้ว่ามีอันตรกิริยาระหว่างอนุภาค (อะตอม ไอออน โมเลกุล) เนื่องจากแรงดึงดูดของแวนเดอร์วาลส์ ที่สำคัญที่สุดและ คุณสมบัติที่โดดเด่นพลังเหล่านี้เป็นความเป็นสากลเนื่องจากพวกมันทำหน้าที่โดยไม่มีข้อยกเว้นระหว่างอะตอมและโมเลกุลทั้งหมด

พันธะไฮโดรเจนส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพ (จุดเดือด จุดหลอมเหลว ความผันผวน ความหนืด ลักษณะสเปกตรัม) และคุณสมบัติทางเคมี (กรด-เบส) ของสารประกอบ

พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล ทำให้เกิดการรวมตัวกันของโมเลกุลซึ่งทำให้อุณหภูมิการเดือดและการหลอมละลายของสารเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น เอทิลแอลกอฮอล์ C 2 H 5 OH ที่สามารถรวมตัวกันได้ มีเดือดที่ +78.3°C และไดเมทิลอีเทอร์ CH 3 OCH 3 ซึ่งไม่ก่อให้เกิดพันธะไฮโดรเจน จะเดือดที่อุณหภูมิ 24°C เท่านั้น ( สูตรโมเลกุลทั้งสาร C 2 H 6 O)

การก่อตัวของพันธะ H กับโมเลกุลตัวทำละลายช่วยเพิ่มความสามารถในการละลาย ดังนั้นเมทิลและ เอทิลแอลกอฮอล์(CH 3 OH, C 2 H 5 OH) ก่อตัวเป็นพันธะ H กับโมเลกุลของน้ำละลายในนั้นอย่างไม่มีกำหนด

พันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุล เกิดขึ้นจากการจัดเรียงเชิงพื้นที่ที่ดีของกลุ่มอะตอมที่สอดคล้องกันในโมเลกุลและส่งผลต่อคุณสมบัติโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น พันธะ H ภายในโมเลกุลของกรดซาลิไซลิกจะเพิ่มความเป็นกรด

พันธะไฮโดรเจนและอิทธิพลต่อคุณสมบัติของสสาร

ปัจจุบันเชื่อกันว่าพันธะเคมีไฮโดรเจนสามารถอ่อนแอและแข็งแกร่งได้

ต่างกันในเรื่องพลังงานและความยาวพันธะ (ระยะห่างระหว่างอะตอม):

1. พันธะไฮโดรเจนอ่อน พลังงาน - 10-30 kJ/mol ความยาวพันธะ - 30 สารทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้นเป็นตัวอย่างของพันธะไฮโดรเจนแบบปกติหรือแบบอ่อน

2. พันธะไฮโดรเจนมีความแข็งแรง พลังงาน - 400 kJ/mol ความยาว - 23-24