水素結合は、水素結合の形成として説明できます。共有結合またはイオン結合と比較して、水素結合は一般的に弱いです。ただし、ファンデルワールス力よりは強い。例を通して水素結合を理解しましょう。化学的に (H2O) として表される水分子の場合、水素は電気陰性度の酸素原子に共有結合しています。その結果、酸素原子と水素原子の間の双極子間相互作用により、水分子に水素結合が生じます。
水素原子が電気陰性度の高い原子に密接に結合している分子では、電子の共有部分が引き付けられます。その結果、分子の端はわずかにマイナスになり、もう一方の端はプラスになります。両端が互いに引き付け合い、弱い結合が形成されます。今日は、水素結合の種類などについて詳しくお話しします。
水素結合とは?
専門家は、水素結合を弱い化学結合の一種として分類しています。それは、水素原子と非常に電気陰性度の原子との間の双極子間相互作用のために生じる分子間引力の特別なクラスである水素結合を形成するプロセスです。
主に電気陰性度と水素原子の間で発生します。一般的な電気陰性原子には、フッ素、塩素、および酸素があります。共有結合またはイオン結合と比較して、水素結合は一般的に弱いです。ただし、ファンデルワールス力よりは強い。専門家は、水素結合を弱い化学結合の一種として分類しました。
水素結合の種類
水素結合の例には、主に 2 つのタイプがあります。これらには以下が含まれます –
分子間水素結合
同じ化合物または異なる化合物を持つ異なる分子間で水素結合が発生する場合、これらは分子間水素結合と呼ばれます。簡単に言えば、分子間水素結合は主に、異なるまたは同じ化合物の2つの異なるタイプの分子間で形成されます。
分子間水素結合の一般的な例には、アルコール、水、アンモニア、HF 分子などの水素結合が含まれます。
分子内水素結合
分子内水素結合は、主に分子内のみで起こる水素結合と言えます。このタイプの水素結合は、2 つのグループを持つ化合物で発生します。
2 つのグループのうち、1 つのグループには水素原子があり、もう 1 つのグループには電気陰性度の高い原子があります。
水素結合の例
水素結合の一般的な例は次のとおりです。
フッ化水素の水素結合 – フッ素は電気陰性度が最も高いため、最も強い水素結合が形成されます。
水中の水素結合 – 水分子には、水素原子に結合した電気陰性度の高い酸素原子があります。酸素原子は電子の共有ペアを引き付けるため、その端は負になり、水素原子は正になります。
カルボン酸とアルコールの水素結合 – アルコールは、-OH 基を持つ有機分子と呼ばれます。一般に、水素原子を持つ分子が窒素または酸素に直接結合している場合。その後、水素結合が容易になります。
アンモニアの水素結合 – 水素原子に結合した電気陰性原子窒素を持っています.
ポリマーの水素結合 – 天然および合成タンパク質が獲得する 3D 構造と特性を決定するために、水素結合は重要な要素です。また、亜麻や綿などの派生ポリマーとともに、セルロース構造を定義する重要な役割も果たします。
水素結合の性質
以下は水素結合の特性です –
揮発性 – いくつかの異なる分子間に水素結合がある化合物は沸点が高いため、比較的揮発性が低くなります。
溶解度 – アルコールと水分子の間で水素結合が起こるため、アルコールは水により溶けやすくなります。
表面張力と粘性張力 – 水素結合を持つ物質は会合分子として存在します。したがって、彼らの流れはかなり難しいです。ただし、粘度と表面張力が高くなります。
水に比べて氷の密度が低い。 – 固体の氷について言えば、水素結合はケージのような構造につながります.ただし、すべての水分子は、4 つの水分子と密接に関連しています。分子は液体状態にあるため、密集していません。氷が溶けると、ケースのような構造も溶け始め、すべての分子が互いに接近します。その結果、水の質量が同じでも密度が高くなり、体積が減少します。
水素結合を持つ化合物は沸点と融点が高いですか?
水素結合化合物は、一般に非常に高い融点と沸点を示します。これは、結合を切断するのにより多くのエネルギーが必要になるためです。水素結合が存在するため、ハロゲン酸間の沸点は一般的に高いです。
結論
前述のように、水素結合には大きく分けて分子間水素結合と分子内水素結合の 2 種類があります。分子間水素結合は、主に、同じまたは異なる化合物を持つ異なる分子間で発生します。一方、分子内水素結合は、分子内のみで起こる水素結合です。このタイプの水素結合は、2 つのグループを持つ化合物で発生します。説明したように、水素結合は、共有結合またはイオン結合と比較して一般に弱い水素結合の形成です。ただし、ファン デル ワールス軍よりは強力です。
