Связь по характеристикам водородного моста, связь в воде и в ДНК



водородный мост представляет собой электростатическое притяжение между двумя полярными группами, которое возникает, когда атом водорода (H), присоединенный к сильно электроотрицательному атому, оказывает притяжение на электростатическое поле другого электроотрицательно заряженного соседнего атома.

В физике и химии существуют силы, которые генерируют взаимодействие между двумя или более молекулами, в том числе силы притяжения или отталкивания, которые могут действовать между этими и другими соседними частицами (такими как атомы и ионы). Эти силы называются межмолекулярными.

Межмолярные силы слабее по своей природе, чем те, которые соединяют части молекулы изнутри (внутримолекулярные силы).

Существует четыре типа притягивающих межмолекулярных сил: ион-дипольные силы, диполь-дипольные силы, силы Ван-дер-Ваальса и водородные связи..

индекс

  • 1 Характеристики водородного мостика 
    • 1.1 Почему происходит союз?
  • 2 Длина ссылки
    • 2.1 Сила связи
    • 2.2 Температура
    • 2.3 Давление
  • 3 Связь водородным мостом в воде
  • 4 Связь водородным мостиком в ДНК и других молекулах
  • 5 ссылок

Характеристики водородного мостика 

Связь водородным мостиком находится между «донорным» атомом (электроотрицательный, у которого есть водород) и «рецептором» (электроотрицательный без водорода).

Обычно он генерирует энергию от 1 до 40 ккал / моль, что делает это притяжение значительно сильнее, чем то, которое имело место при взаимодействии Ван-дер-Ваальса, но слабее, чем ковалентные и ионные связи..

Это обычно происходит между молекулами с атомами, такими как азот (N), кислород (O) или фтор (F), хотя это также наблюдается с атомами углерода (C), когда они присоединены к сильно электроотрицательным атомам, как в случае хлороформа ( CHCl3).

Почему происходит союз?

Это объединение происходит потому, что, будучи присоединенным к сильно электроотрицательному атому, водород (небольшой атом с обычно нейтральным зарядом) приобретает частично положительный заряд, заставляя его начать притягивать к себе другие электроотрицательные атомы..

Отсюда вытекает объединение, которое, хотя и не может быть классифицировано как полностью ковалентное, связывает водород и его электроотрицательный атом с этим другим атомом..

Первые свидетельства существования этих связей были обнаружены в исследовании, которое измеряло точки кипения. Было отмечено, что не все из них увеличились в зависимости от молекулярной массы, как ожидалось, но что были определенные соединения, которым для кипения требовалась более высокая температура, чем предполагалось.

Отсюда мы начали наблюдать существование водородных связей в электроотрицательных молекулах.

Длина ссылки

Наиболее важной характеристикой для измерения в водородной связи является ее длина (более длинная, менее прочная), которая измеряется в ангстремах (Å)..

В свою очередь, эта длина зависит от прочности соединения, температуры и давления. Далее описывается, как эти факторы влияют на прочность водородной связи..

Сила связи

Сила связи сама по себе зависит от давления, температуры, угла связи и окружающей среды (которая характеризуется локальной диэлектрической проницаемостью).

Например, для молекул линейной геометрии соединение слабее, потому что водород находится дальше от одного атома, чем от другого, но при более замкнутых углах эта сила возрастает.

температура

Было изучено, что водородные связи склонны к образованию при более низких температурах, поскольку уменьшение плотности и увеличение молекулярного движения при более высоких температурах вызывает трудности в образовании водородных связей.

Вы можете разорвать связи временно и / или навсегда с повышением температуры, но важно отметить, что связи также делают соединения более устойчивыми к кипению, как в случае воды.

давление

Чем выше давление, тем больше прочность водородной связи. Это происходит потому, что при более высоких давлениях атомы молекулы (как, например, во льду) станут более компактными, и это поможет уменьшить расстояние между компонентами звена.

Фактически, это значение является почти линейным при изучении для льда на графике, где оценивается длина связи, найденная с давлением..

Связь водородным мостом в воде

Молекула воды (H2O) считается идеальным случаем водородной связи: каждая молекула может образовывать четыре потенциальные водородные связи с соседними молекулами воды.

В каждой молекуле имеется идеальное количество положительно заряженных паров водорода и несвязанных электронов, что позволяет всем участвовать в образовании водородных связей..

Вот почему вода имеет более высокую температуру кипения, чем другие молекулы, такие как, например, аммиак (NH3) и фтористый водород (HF).

В первом случае атом азота имеет только пару свободных электронов, а это означает, что в группе молекул аммиака свободных пар недостаточно для удовлетворения потребностей всех атомов водорода..

Говорят, что для каждой молекулы аммиака в результате водородной связи образуется одинарная связь, а другие атомы водорода «теряются»..

В случае фторида, скорее всего, существует дефицит водорода, и «пары» электронов «теряются». Опять же, в воде имеется достаточное количество паров водорода и электронов, поэтому эта система прекрасно связывает.

Связь водородным мостиком в ДНК и других молекулах

В белках и ДНК также могут наблюдаться водородные связи: в случае ДНК форма двойной спирали обусловлена ​​водородными связями между ее парами оснований (блоками, составляющими спираль), которые позволяют эти молекулы реплицируются и есть жизнь, как мы ее знаем.

В случае белков водород образует связи между кислородом и амидным водородом; В зависимости от положения, в котором это происходит, будут образовываться различные результирующие структуры белка..

Водородные связи также присутствуют в природных и синтетических полимерах и в органических молекулах, которые содержат азот, а другие молекулы с таким типом соединения до сих пор изучаются в мире химии..

ссылки

  1. Водородная связь. (Н.Д.). Wikipedia. Получено с en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G.R. (2005). Индийский институт науки, Бангалор. Получено с ipc.iisc.ernet.in
  3. Мищук Н. А., Гончарук В. В. (2017). О природе физических свойств воды. Химия и Технология Воды.
  4. Chemistry, W. I. (s.f.). Что такое химия Получено с сайта whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (Н.Д.). ChemGuide. Получено с chemguide.co.uk