はじめに
化学では、水素結合は、水素結合が形成されるプロセスとして定義できます。このプロセスは主に、フッ素、塩素、酸素、および水素原子などの電気陰性度の間で発生します。水素結合は一般に、共有結合またはイオン結合よりも弱いです。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.
今日は、アルコールとカルボン酸の水素結合について、アルコールとカルボン酸の例と関連トピックの水素結合について学びます。
水素
水素は周期表の最初の要素です。通常の状態では、無味無臭無色の気体です。二原子分子H2で構成されており、原子番号1の記号Hで表されます。水素は、1 つの電子と 1 つの陽子で構成されています。
水素結合
前述のように、水素結合は水素結合が形成されるプロセスであり、これは水素原子と非常に電気陰性度の高い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す。たとえば、水分子の場合、化学的には H2O と表され、水素は電気陰性度の酸素原子に共有結合しています。さらに、水素結合は2つの主要なサブパートに分類されます。これらには以下が含まれます:
- 分子間水素結合
分子間水素結合は、同じ化合物または他の化合物と異なる分子間で水素結合が発生する場合として定義できます。最も一般的な例は、アルコール、水、およびアンモニアの水素結合です。
- 分子内水素結合
分子内水素結合は、分子内のみの水素結合と定義できます。これは主に、2 つのグループ (水素原子と高電気陰性原子の 1 つ) を持つ化合物で発生します。
アルコール
アルコールは、ヒドロキシル基が脂肪族炭素の水素原子を置換する有機化合物として説明されています。以下では、アルコールの物理的および化学的特性について説明しました –
- 同じ分子量を持つ他の炭化水素と比較して、アルコールは一般的に高沸点です。
- 水酸基は、水へのアルコールの溶解度を支配します。
- 対応するアルコキシドを形成するために、アルコールはカリウム、ナトリウムなどの活性金属と反応します。これらのアルコール反応は、アルコールの酸性の性質を示しています。
カルボン酸
カルボン酸は、カルボキシル官能基を含む有機化合物として記載されています。それらは主に自然界で発生し、人間によって製造されます。脱プロトン中、カルボン酸はカルボン酸アニオンを離れます。カルボン酸アニオンの化学式は R-COO– であり、主に石鹸を含むさまざまな塩を形成するために使用されます。カルボン酸化合物は、乳酸、クエン酸、フマル酸などのいくつかのルートから取得することもでき、これらは「断片化」によって形成または生成されます。
アルコールとカルボン酸の水素結合
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。 R は、与えられた図のアルキル基またはアリール基です。
なぜ水素結合化合物は高い融点と高い沸点を持っているのですか?
水素結合化合物は、一般に沸点と融点が高い。水素結合化合物のこれらの高温は、これらの結合を切断するために必要なより多くのエネルギーの原因となります。
- 室温では、H2O は液体です。ただし、H2S、H2Se、および H2Te は気体の状態で見つかります。水素結合は水分子の結合を生じさせるため、他の化学物質よりも沸点と融点が高くなります。
- NH3 には水素結合があるため。ただし、PH3 には水素結合はありません。アンモニアは沸点が高いです。
- エタノールには水素結合があるため、ジエチル エーテルよりも沸点が高くなります。
水素結合に必要な条件
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。この結合は水素結合と呼ばれます。水素結合の 2 つの主な条件は次のとおりです。
- 各分子は、水素原子に接続された電気陰性度の高い原子を持っている必要があります。電気陰性度が高いほど、分子の分極が高くなります。
- 電気陰性原子のサイズは小さくする必要があります。サイズが小さいほど、静電引力は大きくなります。
結論
以上で、アルコールとカルボン酸の水素結合の話題は終わりです。化学では、水素結合は水素結合の形成に関与するため、重要な役割を果たします。ここでは、アルコールとカルボン酸について簡単に説明しました。アルコールは、ヒドロキシル基が脂肪族炭素の水素原子を置換する有機化合物です。カルボン酸は、カルボキシル官能基を含む有機化合物です。それらは主に自然界で発生し、人間によって製造されます。
水素結合は、アルコールとカルボン酸で発生し、詳細に調査しました。最後に、水素結合が一般的に発生するさまざまな条件についても説明しました。これが、アルコールとカルボン酸の水素結合の理解を深めるのに役立つことを願っています.
