水素結合とは、電気陰性度の高い原子と水素原子の間の相互作用の結果として起こる、大きな分子間力の特別なクラスである水素結合を形成するプロセスを指します。たとえば、水は (H2O) と書くことができ、水素は電気陰性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。
簡単に言えば、水素結合は水素結合の形成です。今日は、水素結合とそれに関連するトピックについて詳しく学びます。
水素結合について説明する
水素結合は、主に電気陰性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。イオン結合または共有結合と比較して、水素結合は一般的に弱いです。一方で、ファンデルワールス力よりもはるかに強いと考えられています。また、水素結合は弱い化学結合の範疇に分類される。
水素結合の例
水素結合の一般的な例をいくつか示します –
<オール>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。
H-F···H-F···H−F
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。
アンモニア中の水素結合
水素原子に結合した電気陰性原子窒素を持っています。
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して記述できます。
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。
水素結合の種類
水素 (H) 結合には、主に 2 つの重要なタイプがあります。ここにあります –
分子間水素結合
同じ化合物または異なる化合物を持つ分子間で水素結合が起こる場合、これらは分子間水素結合と呼ばれます。分子間水素結合の一般的な例には、水、アルコール、アンモニアなどの水素結合が含まれます。
分子内水素結合
分子内水素結合とは、主に分子自体で起こる水素結合を指します。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、別のグループには電気陰性度の高い原子があります。
水素結合特性
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で結合している水素を含む化合物は沸点が高いため、比較的揮発性が低くなります。
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。
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。
水に比べて氷の密度が低い。 – 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。氷が溶け始めると、ケースのような構造も溶け始め、すべての分子が互いに近づきます。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。
水素結合の条件
分子内では、すべての水素原子がすべての電気陰性原子に密接に結合しています。したがって、分子の端は負になりますが、もう一方の端は正のままです。このため、両方の eds が互いに引き合い始め、水素結合と呼ばれる弱い結合が容易に形成されます。
結論
水素結合は、非常に電気陰性度の高い原子と水素原子の間の相互作用の結果として起こる、大きな分子間力の特別なクラスである水素結合を形成するプロセスを指します。
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。水素結合の一般的な例には、フッ化水素の水素結合、水中の水素結合、アンモニアの水素結合、ポリマーの水素結合などがあります。さらに、分子間水素結合と分子内水素結合を含む 2 つの主要な部分に分類されます。後半では、水素結合の性質と条件についても説明しました。
