Hidrogén kötés - Kémiai
Bővebben: A meghatározás a hidrogénkötés
Amellett, hogy a különböző heteropoláris és unipoláris kötvények, van egy speciális fajta kommunikációt, amely az elmúlt két évtizedben azonban egyre növekvő figyelmet a vegyészek. Ez az úgynevezett hidrogénkötés. Azt találtuk, hogy a hidrogénatom kötést képezhet két elektronegatív atom (F, O, N, Cl és kevésbé S). Vannak esetek, amikor ez a kötés képezi hidrogénatom kötődik egy szénatomon NSKH3 típusú vegyületek, amelyekben X - elektronegatív atom vagy csoport (például, HCN, fluorozott szénhidrogének). Bár jelenleg a természet a hidrogénkötés még nem teljesen ismert, de egy bizonyos ötlet ez már lehetséges, hogy a.
A hidrogénkötés között van kialakítva elektronegatív atomot tartalmaz, amelyek közül legalább egy szabad elektronpár, például:
A hidrogénkötés - globális jelenség, amely minden kémia.
1. A lényegét és a természet a hidrogénkötés
Minden további alkalommal a mai napig nem változott az alapvető megközelítés értelmezése a hidrogénkötés, proton osztatlan fogalom állhatatos maradt. Hosszú és intenzív tanulmányi tisztázta a vegyületek hatását a szerkezet a tendencia, hogy hidrogénkötések, tett világosabbá az elektronikus természetének az utóbbi, talált megbízható azonosítására szolgáló módszerek őket. És ami a legfontosabb - tette széles általánosítás hatását értékelni a H-kötések a fizikai és kémiai tulajdonságait. Butlerov tézis „szerkezete határozza meg, tulajdonságok ismertet azzal a lehetőséggel, a képződő H-kötés, és hozzájárulását a specifikus tulajdonságokat. Alul van a végleges anyag tanulmányozása kapcsolatos kérdések a probléma a hidrogén kötés.
A kezdeti szakaszban a hidrogénkötés tanulmány véljük, hogy a hidrogén-híd képződik csak az atomok közötti nagy elektronegativitása (F, O, N). Az elmúlt évtizedben, amikor a kezében kutatók jobbnak tűnt, berendezések, kör atomok - hidrogén kötés partnerek jelentősen bővült (Cl, S, és mások). Mivel az X atom megjelenhetnek bármely atom elektronegatívabb képest hidrogénatomok és alkotó az utóbbival egy hagyományos kötés (például szén). A szerepe akceptor hidrogénatom hathatnak atomok magános elektronpár (egyes esetekben akár az argon és a xenon), és a vegyületek, amelyek egy π-kötés.
A természete vegyületek potenciálisan képesek képezni H-kötések, könnyen látható, hogy a hidrogénkötés úgy reprezentálható, mint sav-bázis kölcsönhatás, meghatározunk egy első lépésben a proton transzfer, amikor protolytic reakciók.
A-H +: BA-H ... BA- ... HB + A- + HB +
Az ilyen kölcsönhatások figyelhetők savas oldatokban. Amikor a termék az A-H-nak nincs kifejezett savassága vagy távollétében, megfelelő oldószerben eljárás sav-bázis kölcsönhatás megállt lépésben molekulakomplex.
Annak ellenére, hogy az egyetemes elfogadása H-kötések, a szakirodalomban még nem alkottak egységes szempontból, hogy milyen jellegű ez a jelenség. A kérdés továbbra is vitatható. Mielőtt felvázolja a modern jellegére tekintettel az erők, amelyek meghatározzák a hidrogén kötések kialakulását, tudomásul vesszük a legfontosabb kísérleti tényeket, hogy a kísérő ezt a folyamatot.
I. A formáció a hidrogén-kötések hőt termel - termokémiai energia intézkedését H kötés. Ez a funkció használható, hogy kalibrálja a spektrális módszerek a tanulmány a hidrogénkötések.
II. A távolság a szomszédos atomok részt hidrogénkötés, lényegesen kisebb, mint az összege a van der Waals-sugarai. Így, a vízben egy közötti távolság oxigénatomot a rendszerben a O-H ... O 0,276 nm. Feltételezve, hogy a kovalens kötés hossza O-H 0,1 nm, a kötés hossza lehet N ... O 0,176 nm, azaz lényegesen (körülbelül 70%) hosszabb, mint egy kovalens kötés az atomok közötti. Mindazonáltal H ... O kötés lényegesen rövidebb, mint az összege a van der Waals sugár alkotó hidrogén és oxigén, illetve 0,12 és 0,14 nm. Az utóbbi körülmény egy-
Ezek a kritériumok, jelezve a hidrogén kötések kialakulását a molekulák között.
III. A hidrogénkötés növeli az X-H kötés hossza, ami elmozdulását a megfelelő sávok a vegyértékrezgéseinek az infravörös spektrumban felé alacsonyabb frekvenciák. Az infravörös spektroszkópia, a fő módszer tanulmányozásának hidrogénkötés.
IV. Amikor a hidrogén-kötés kialakulását polaritás X-N növekszik, ami növeli a dipólusmomentuma molekuláris komplex összehasonlítva a számított adatok kapott vektor hozzáadásával molekuláris dipólusok R-X-H és B-Y.
V. A protonok részt hidrogénkötés, azzal jellemezve, hogy az alacsony elektronsűrűség, így deekraniruyutsya, ami egy jelentős elmozdulás a mindenkori rezonancia jelek 1 H-NMR-spektrumok downfield. Proton mágneses rezonancia együtt IR spektrumok a legérzékenyebb a képződő H-kötések.
VI. Az intermolekuláris hidrogénkötések megfigyelt eltolódás a sav-bázis egyensúly molekulaion pár komplex jobbra növekvő oldószer polaritásának.
Amellett, hogy ezeket a rögzített és más szerkezeti és spektroszkópiai jellemzői hidrogénkötések, amelyeket, egyrészt, az azonosító az utóbbi, és a másik - az értelmezése az elektronikus jellegű. Mivel a hidrogén-kötést csak akkor következik be, ha a hidrogénatom kapcsolódik egy elektronegatív atommal, hogy korábban feltételezték, hogy a természet a hidrogén-kötést redukáljuk egy dipól-dipól kölcsönhatás típusú RX - d -H + d ... B - d -Y, amely más néven elektrosztatikus kölcsönhatás. Ezt a feltételezést alátámasztja az a tény, hogy a legtöbb erős hidrogén-kötések alakulnak hidrogénatom kötődik a leginkább elektronegatív elemeket. Nagyobb erőt a hidrogénkötés, mint a nem-specifikus dipól-dipól kölcsönhatás (körülbelül 10-szer) is magyarázható a kis méret a hidrogénatom, úgy, hogy közelebb kerüljön a másik dipólus. A dipól modell azt is megmagyarázza a lineáris geometriája hidrogénkötések, mivel a lineáris elrendezése atomok maximális vonzóerő és taszítás erő minimálisak.
Azonban nem minden a kísérleti tények által rögzített a tanulmány a hidrogénkötés, magyarázható csak az alapján a dipól-dipól kölcsönhatás. Nem látok semmilyen jogos közötti kapcsolat az energia a hidrogénkötés és a dipólus momentum és polarizálhatóságának a kölcsönható molekulák. Rövid hossza hidrogénkötések jelzi jelentős átfedést a van der Waals-sugarai. Egy egyszerű elektrosztatikus modell nem veszi figyelembe az átfedés a hullám funkciók újraelosztása elektronsűrűség, amikor közeledik molekulák. Ahhoz, hogy megoldja ezeket a problémákat lehet, feltételezve, hogy a hidrogénkötés-részben a kovalens természetét a donor-akceptor kölcsönhatás az elektron-donor elektonoaktseptorom A-X-H. Növelése az elektronsűrűség az X atom révén közvetítő - hidrogén hidat. Így részleges feltöltés hagyjuk a nem kötő orbitális a hidrogénatom.
Így, H-kötések alakulnak egyidejű megléte az alábbi erők: elektrosztatikus kölcsönhatás, és a töltés átviteli. Kvantumkémiai számítások azt mutatják, hogy a fő szerepet az első komponens. A hidrogén-kötések lényegesen különböző energia jellemzőit, ezek aránya betétek is megváltozik. Vannak más magyarázatok a természet a hidrogénkötés, nem kapott általános elismerési.
Záró annak jellegét figyelembe véve a H-kötések, meg kell jegyezni, hogy a vegyész gyakorlat könnyebb felismerni, hogy létezik ez a jelenség, mint megmagyarázni a természet. A változatosság a hidrogénkötések az oka a nem egy egységes megközelítést a kezelést. Nehéz elképzelni, hogy a természet a hidrogénkötések a difluorid anion (FHF) -, és a rendszer a C-H ... Cl magyarázható egy hangon. Egy nehézség abban rejlik, a természetben főhős - hidrogénatom, amely nem rendelkezik a külső héj elektronok, mint kettő. Ezért a koncepció dvuhkoordinirovannogo hidrogénatom ellentmondásos. Valószínűleg egy közös megközelítés a magyarázata a H-kötés és nem. néhány általánosító modell jön létre, figyelembe véve a hozzájárulását a különböző erők a természetben, vagyis jelentősen kibővített változata, amit abban a pillanatban.
Bővebben: A meghatározás a hidrogénkötés
Információk a „hidrogén-kötés”