수소 결합의 강도

수소 결합은 20 세기 초의 논란의 여지가있는 주제였습니다. 그러나, 20 세기 중반, 약한 기존 수소 결합의 개념은 수소라는 용어로부터 진화함에 따라 질량에 의해 이해되고 받아 들여졌다. 강도가 ~ 4 (30-120 kcal mol -1) 내에서 변하는 공유 결합과 달리, 수소 결합은 물리적 및 기하학적 특성에서 덜 제한됩니다. 수소 결합은 강도가 20 배 (2-40 kcal mol-1)만큼 다양합니다.

수소 결합이란 무엇입니까?

H- 본드라고도하는 수소 결합은 주로 H로 표시되는 수소 원자와 고도로 전기 음성 원자 또는 그룹 사이의 정전기 인력 힘이다. 이 복잡한 시스템은 일반적으로 DN – H ··· AC로 표시됩니다. 여기서, 극성 공유 결합은 실선으로 표시되는 반면, 점선 또는 점선은 수소 결합을 나타낸다. 수소 결합은 별도의 분자 사이에서 쉽게 일어날 수 있기 때문에이를 분자간이라고도합니다.

수소 결합은 다양한 요인에 의존합니다. 여기에는 환경, 형상 및 수용체 원자 및 특정 공여자의 성격이 포함됩니다. 일반적으로 1 ~ 40 kcal/mol 사이입니다. 결과적으로, 공유 또는 이온 결합과 비교하여, 수소 결합이 약하다. 그러나 반 데르 발스 세력보다 더 강합니다. 전문가들은 수소 결합을 약한 화학적 결합의 유형으로 분류했습니다.

수소 결합

수소 결합은 수소 결합의 제형으로 설명되며, 이는 수소 원자 및 고도로 전기 음성 원자들 사이의 쌍극자-다이폴 상호 작용에 의해 야기 된 매력적인 분자간 힘의 유형이다. 예를 들어, H2O로 화학적으로 표현 된 물 분자의 경우, 수소는 전기 음성 산소 원자에 공유 적으로 결합된다. 또한, 수소 결합은 분자간 수소 결합 및 분자 내 수소 결합 -

의 두 가지 주요 범주로 나뉩니다.

분자간 수소 결합은 동일하거나 다른 화합물을 갖는 다른 분자들 사이에서 수소 결합이 발생하는 곳입니다. 분자간 수소 결합의 일반적인 예에는 알코올, 물, 암모니아 등의 수소 결합이 포함됩니다.

분자 내 수소 결합은 주로 분자 내에서 발생합니다. 이러한 유형의 수소 결합은 두 그룹을 갖는 화합물에서 발생합니다. 두 그룹 중 하나의 그룹은 수소 원자를 가지고있는 반면, 다른 그룹은 전기 음성 원자가 매우 높습니다.

수소 결합의 강도

수소 결합은 다양한 파라미터에서 강도가 다를 수 있습니다. 그것은 약한 (1-2 kJ mol -1)에서 강한 (이온 HF -2에서 161.5 kJ mol -1)로 시작합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

f -h ··· :F (161.5 kj/mol 또는 38.6 kcal/mol), HF -2, Bifluoride
o-h ··· :n (29 kj/mol 또는 6.9 kcal/mol), 물-암모니아에 의해 시연
o-h ··· :O (21 kj/mol 또는 5.0 kcal/mol), 수체, 알코올 알코올
n-h ··· :n (13 kj/mol 또는 3.1 kcal/mol), 암모니아-암모니아에 의해 입증
n-h ··· :O (8 kj/mol 또는 1.9 kcal/mol), Water-Amide
OH+3 ··· :OH2 (18 kJ/mol 또는 4.3 kcal/mol)

전혀, 수소 결합은 약한 반 데르 발스 힘과 강력한 공유 결합 사이에있는 강도가 약한 결합으로 묘사된다.

반 데르 발스 세력

반 데르 발스 힘은 분자와 원자 사이의 총 거리에 주로 의존하는 약한 분자간 힘으로 설명 될 수있다. 하전되지 않은 분자 또는 원자 사이의 상호 작용이 발생할 때 이러한 힘은 상승합니다. 예를 들어, 반 데르 발스 힘은 두 개의 다른 입자의 편광 변동으로 인해 상승하며, 이는 밀접하게 포장됩니다.

주로 3 가지 유형의 반 데르 발스 힘이 있습니다.

Keesom 상호 작용
Debye Forces
런던 분산 세력

수소 결합의 예

다음은 수소 결합의 몇 가지 예입니다.

물 :고도로 전기 음성 산소 원자는 물 분자에서 수소 원자와 연결됩니다. 전자의 공유 쌍은 산소 원자에 밀접하게 끌리므로 분자의 끝이 음성이되는 반면 수소 원자는 양성인 것으로 보입니다.
불화 수소화 :수소 결합에서 불소는 가장 높은 전기성을 특징으로하는 가장 강한 수소 결합을 형성합니다.
카르 복실 산 및 알코올에서의 수소 결합 :알코올은 -OH 그룹을 갖는 유기 분자라고합니다. 이 경우, 수소 원자를 갖는 임의의 분자는 질소 또는 산소와 직접 연결됩니다. 나중에 수소 결합이 쉬워집니다.
암모니아에서의 수소 결합 :수소 원자에 연결된 전기 음성 원자 질소가 있습니다.
중합체에서의 수소 결합 :천연 및 합성 단백질에 의해 획득 된 3D 구조 및 특성을 결정하기 위해, 수소 결합은 중요한 요소이다. 또한 아마 또는면을 포함한 유래 중합체와 함께 셀룰로오스 구조를 정의하는 데 중요한 역할을합니다.

결론

수소 결합은 수소 원자와 고도로 전기 음성 원자 사이의 쌍극자 쌍극자 상호 작용으로 인해 발생하는 매력적인 분자간 힘의 특수 클래스 인 수소 결합을 형성하는 과정으로 설명 될 수 있습니다. 주로 전기 음성 원자와 수소 원자 사이에서 발생합니다. 강도가 ~ 4 (30-120 kcal mol -1) 내에서 변하는 공유 결합과 달리, 수소 결합은 물리적 및 기하학적 특성에서 덜 제한됩니다. 수소 결합은 강도가 20 배 (2–40 kcal mol − 1)만큼 다양합니다.