Liên kết hydro là gì?

Một liên kết hydro là một liên kết tương đối yếu mà các nguyên tử hydro tạo ra với các nguyên tử điện tử nitơ, oxy hoặc fluorine.Liên kết hydro yếu hơn các liên kết ion, cộng hóa trị và kim loại, nhưng vẫn mạnh theo cách riêng của chúng, với năng lượng thường từ 5 đến 30 kJ/mol.Ngược lại, các liên kết cộng hóa trị yếu có năng lượng khoảng 155 kJ/mol.Liên kết hydro có thể là một liên phân tử (giữa các phân tử) hoặc liên kết nội phân tử (giữa các phần khác nhau của phân tử).Loại liên kết này có thể xảy ra trong cả hai phân tử hữu cơ, chẳng hạn như DNA và các phân tử vô cơ, như nước.Liên kết hydro chịu trách nhiệm một phần cho cấu trúc thứ cấp và thứ ba phức tạp của protein. Ví dụ đơn giản nhất và đơn giản nhất về liên kết hydro là trong nước, trong đó mọi phân tử nước được liên kết với bốn phân tử nước liền kề thông qua liên kết hydro.Nguyên tử oxy trong mỗi phân tử nước có hai electron đơn độc để cung cấp, được liên kết kịp thời bởi các nguyên tử hydro trong các phân tử nước khác.Hơn nữa, hai nguyên tử hydro gắn liền với mọi liên kết oxy với các phân tử oxy trong các phân tử nước liền kề.Liên kết liên phân tử này chịu trách nhiệm cho điểm sôi tương đối cao của nước.Nước có điểm sôi cực kỳ cao so với các vật liệu bao gồm các phân tử có kích thước tương tự.Nếu các liên kết này không tồn tại, nước sẽ sôi ở nhiệt độ tương tự như carbon dioxide (sôi ở -78 ° C hoặc -108,4 ° F) và sự sống như chúng ta biết là không thể.người chấp nhận, nguyên tử mục tiêu và một nhà tài trợ liên kết hydro, chính nguyên tử hydro.Đôi khi, trong các phân tử như chloroform (CHCL 3), carbon có thể tham gia vào liên kết hydro, đặc biệt là khi được bao quanh bởi các nguyên tử điện tử như clo.Một liên kết hydro là bất thường và thường được gọi là tương tác dipole dipole tĩnh điện (tương tác giữa các phân tử yếu), gộp nó vào với các liên kết thoáng qua hơn do biến động lượng tử nhất thời trong điện tích, nhưng nó cũng có nhiều đặc điểm của các liên kết cộng hóa trị mạnh hơn nhiều,trong đó các đám mây điện tử thực sự chồng chéo trực tiếp.Các đặc điểm này bao gồm tính định hướng, sức mạnh, khoảng cách giao dịch sản xuất ngắn hơn so với các tương tác điển hình trong các tương tác van der Waals thoáng qua và số lượng đối tác tương tác hạn chế, chẩn đoán liên kết mạnh hơn. Chiều dài của liên kết hydro thay đổi tùy thuộc vào cường độ liên kết,nhiệt độ và áp suất.Sức mạnh liên kết cũng phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm nhiệt độ, góc liên kết, áp suất và môi trường.Trong nước, chiều dài điển hình của liên kết hydro là 1,97 (197 chiều).