第三节 分子的性质 与电负性大的原子 X(氟、氯、氧、氮等)共价结合的氢,如与负电性大的原子 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 形的键
这种键称为氢键
氢键的结合能是 2—8 千卡(Kcal)
因多数氢键的共同作用,所以非常稳定
在蛋白质的 a-螺旋的情况下是 N-H…O 型的氢键,DNA 的双螺旋情况下是 N-H…O,N-H…N 型的氢键,因为这样氢键很多,因此这些结构是稳定的,此外,水和其他溶媒是异质的,也由于在水分子间生成 O-H…O 型氢键
因此,这也就成为疏水结合形成的原因
一、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
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
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、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