必須化学概念である水素結合は、有機化学の一部です。主に水素結合の形成を扱います。言い換えれば、水素結合は、水素原子と非常に電気陰性度の原子との間の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。たとえば、化学的に (H2O) として表される水分子の場合、水素は電気陰性原子「酸素」に共有結合します。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。

ここでは、元素の重要性に対する水素結合の影響について説明します。でもその前に、水素結合と元素について学びましょう。

水素水素結合について説明

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。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。専門家によると、水素結合は弱い化学結合の一種です。さらに、これらは次の 2 つの主要部分に分類されます。

水素結合が同じまたは異なる化合物を持つ異なる分子間で発生する分子間水素結合は、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、アルコール、水、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。水素結合は主に分子内でのみ発生します。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、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。

要素とは?

まず、要素という用語がどこから来たのかを知る必要があります。ロバート・ボイルは 1661 年に最初に要素という用語を使用し、アントワーヌ・ローラン・ラヴォアジエは有用な定義で最初に要素を定義しました。 Antoine によると、「要素は、化学反応によって単純な形に分解できない物質の基本的な形です。」

要素の種類

要素は次の 3 つのタイプに分類できます。

金属:高い熱伝導率と電気伝導率、および可鍛性、延性、および光の高い反射率を特徴とする物質として定義できます。金属の例としては、金、鉄、アルミニウムなどがあります。水銀も金属に分類されますが、室温で液体の状態にある唯一の金属です。

非金属:低強度、低密度、および電気と熱の伝導性が低い要素として定義できます。それらは酸性化合物を形成する傾向があります。黄銀色のみの金属と比較して、さまざまな色が用意されています。非金属の例としては、ヨウ素、酸素、水素などがあります。

メタロイド:典型的な金属と非金属の中間の特性を持つ元素です。半金属の例には、ホウ素、ゲルマニウム、アンチモンなどがあります。

元素は、周期表の原子番号に従って編成され、同様の特性に基づいてグループ化されます。

元素に対する水素結合の影響

元素への水素結合の影響は次のとおりです。

協会

水素結合のため、カルボン酸の分子は現在二量体として利用できます。これらの化合物の分子量は、単純な式を使用して計算されたものと比較してほぼ 2 倍です。

解離

水溶液中では、HF はフッ化物イオンではなく二フッ化物イオンを生成します。これは、HF の水素結合が原因で発生します。 HCl、HBr、HI などの分子は水素結合を形成しません。これは、KHCl2、KHBr2、KHI2 などの化合物が存在しないことを明確に示しています。

水素結合の例

水素結合の例をいくつか示します –

水:電気陰性度の高い酸素原子は、水分子の水素原子と結合します。電子の共有ペアは酸素原子に密接に引き付けられるため、分子の端は負になり、水素原子は正に見えます。
フッ化水素:フッ素は、水素結合で最も高い電気陰性度を特徴とする最強の水素結合を形成します。
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があります。
ポリマー内の水素結合:水素結合は、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上で重要です。また、亜麻や綿などのセルロース構造と派生ポリマーの定義にも重要な役割を果たしました。

結論

水素結合は、主に水素結合の発達を扱う最も重要なトピックの 1 つです。分子間引力の特別なクラスは、水素原子と非常に電気陰性度の原子にわたる双極子間相互作用のために発生します。ここでは、主に元素と元素における水素結合の影響について説明しました。主に、結合と解離を含む 2 つの効果があります。