水素結合は 2 つのカテゴリに分類できます。1 つは分子間水素結合 (別々の分子間の処理) で、もう 1 つは分子内水素結合 (同じ分子の一部内での処理) です。

N、O、F の化合物の異常な物理化学的性質の多くは、水素結合に基づいています。具体的には、水素結合がはるかに弱い他の水素化物と比較して (100 °C) での水の沸点が高いのは、主に分子間水素結合によるものです。

分子間水素結合

分子間水素結合は、物質内の個々の分子間に見られます。それらは、水素ドナーとアクセプターが互いに相互作用できる位置で利用できる限り、任意の数の同じまたは異なる分子間で発生する可能性があります。たとえば、分子間水素結合は、独立した NH3 分子間、独立した H2O 分子間、または NH3 と H2O 間に見られます

分子など、

簡単に言えば、電気陰性原子に結合した水素原子が隣接する電気陰性原子に近づくと、分子間水素結合が形成されます。

水素結合の種類と分子間水素結合の分岐をさらに理解するために、ポリマーの分子力の種類を見てみましょう。

ポリマーの分子力

原子は、価電子に依存するさまざまな種類の結合によって分子内に保持されます。比較すると、分子は弱い結合によって互いに引き付けられます。これは一般に、個々の分子の電子配置に起因します。したがって、結合には大きく 2 つのタイプがあります。

1) 一次結合/分子内力による結合

2) 二次結合/分子間力による結合

二次結合/分子間水素結合

二次結合は、一般に分子間、つまり 2 つ以上の分子間の引力に関連しており、分子間水素結合としても知られています。一次結合には原子間引力が関与するのに対し、二次結合には分子間の引力または分子間力が関与します。二次結合では、電子は移動または共有されないため、これらの結合は一次結合よりも弱くなります。二次結合には、双極子力、ロンドン力、水素結合の 3 つの形態があります。

双極子の力:

双極子型とロンドン型の力は、それらを最初に研究して定量化した科学者にちなんで、ファン デル ウォールズ力と呼ばれることがよくあります。双極子力は、等しい電荷と反対の電荷を持つ 2 つの原子で構成される分子で発生します。したがって、各分子は、たとえば塩化水素の双極子を形成します。物質は集合体の形では電気的に中性ですが、分子スケールでは個々の双極子が互いに引き合い、物質の分子の正と負の末端の適切な向きを提供します。これらの双極子力は、物質内で正味の分子間結合をもたらします。

ロンドン軍:

ロンドン力には、非極性分子間の引力が含まれます。つまり、分子内の原子は、前の段落の意味で双極子を形成しません。しかし、分子の周りの軌道で電子が急速に運動するため、分子の一方の側にある電子が反対側よりも多い場合、一時的な双極子が形成されます。

水素結合

最後に、水素結合は、別の原子と共有結合している水素原子を含む分子で発生します。例:H2O 中の酸素

水素原子の殻を形成するために必要な電子はその核の片側に保持されるため、反対方向には正味の正電荷があり、隣接する分子の原子の電子を誘います.水素結合は一般に、他の 2 つの形式の二次結合よりも強力な分子間結合メカニズムです。多くのポリマーの形成に重要です。