Molekul tidak membentuk ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen, interaksi antara molekul

2. Penentuan ikatan hidrogen

Ikatan yang terbentuk antara atom hidrogen satu molekul dan atom unsur elektronegatif kuat (O, N, F) molekul lain dipanggil ikatan hidrogen.

Persoalannya mungkin timbul: mengapa sebenarnya hidrogen membentuk ikatan kimia tertentu?

Ini kerana jejari atom hidrogen adalah sangat kecil. Di samping itu, apabila satu elektron disesarkan atau didermakan sepenuhnya, hidrogen memperoleh cas positif yang agak tinggi, kerana hidrogen satu molekul berinteraksi dengan atom unsur elektronegatif yang mempunyai cas negatif separa yang merupakan sebahagian daripada molekul lain (HF, H 2 O, NH 3) .

Mari lihat beberapa contoh. Biasanya kami mewakili komposisi air dengan formula kimia H 2 O. Walau bagaimanapun, ini tidak sepenuhnya tepat. Adalah lebih tepat untuk menyatakan komposisi air dengan formula (H 2 O) n, di mana n \u003d 2.3.4, dll. Ini disebabkan oleh fakta bahawa molekul air individu saling berkaitan melalui ikatan hidrogen.

Ikatan hidrogen biasanya dilambangkan dengan titik. Ia jauh lebih lemah daripada ikatan ionik atau kovalen, tetapi lebih kuat daripada interaksi antara molekul biasa.

Kehadiran ikatan hidrogen menerangkan peningkatan isipadu air dengan penurunan suhu. Ini disebabkan oleh fakta bahawa apabila suhu menurun, molekul menjadi lebih kuat dan oleh itu ketumpatan "pembungkusan" mereka berkurangan.

Apabila mengkaji kimia organik, persoalan berikut juga timbul: mengapa takat didih alkohol jauh lebih tinggi daripada hidrokarbon yang sepadan? Ini dijelaskan oleh fakta bahawa ikatan hidrogen juga terbentuk antara molekul alkohol.

Peningkatan takat didih alkohol juga berlaku disebabkan oleh pembesaran molekulnya. Ikatan hidrogen juga merupakan ciri bagi banyak sebatian organik lain (fenol, asid karboksilik, dll.). Dari kursus kimia organik dan biologi am diketahui bahawa kehadiran ikatan hidrogen menerangkan struktur sekunder protein, struktur heliks berganda DNA, iaitu fenomena pelengkap.

3. Jenis ikatan hidrogen

Terdapat dua jenis ikatan hidrogen: ikatan hidrogen intramolekul dan intermolekul. Jika ikatan hidrogen menyatukan bahagian-bahagian satu molekul, maka ia bercakap tentang ikatan hidrogen intramolekul. Ini adalah benar terutamanya untuk banyak sebatian organik. Jika ikatan hidrogen terbentuk antara atom hidrogen satu molekul dan atom bukan logam molekul lain (ikatan hidrogen antara molekul), maka molekul membentuk pasangan, rantai, cincin yang cukup kuat. Oleh itu, asid formik wujud dalam kedua-dua keadaan cecair dan gas dalam bentuk dimer:

dan hidrogen fluorida gas mengandungi molekul polimer, termasuk sehingga empat zarah HF. Ikatan kuat antara molekul boleh didapati dalam air, ammonia cecair, alkohol. Atom oksigen dan nitrogen yang diperlukan untuk pembentukan ikatan hidrogen mengandungi semua karbohidrat, protein, asid nukleik. Sebagai contoh, diketahui bahawa glukosa, fruktosa dan sukrosa larut dengan sempurna dalam air. Peranan penting dalam hal ini dimainkan oleh ikatan hidrogen yang terbentuk dalam larutan antara molekul air dan banyak kumpulan OH karbohidrat.

4. Tenaga ikatan hidrogen

Terdapat beberapa pendekatan untuk pencirian ikatan hidrogen. Kriteria utama ialah tenaga ikatan hidrogen (R–X–H…B–Y), yang bergantung kepada kedua-dua sifat atom X dan B dan pada struktur umum molekul RXH dan BY. Untuk sebahagian besar, ia adalah 10–30 kJ/mol, tetapi dalam beberapa kes ia boleh mencapai 60–80 kJ/mol dan lebih tinggi. Mengikut ciri tenaga, ikatan hidrogen kuat dan lemah dibezakan. Tenaga pembentukan ikatan hidrogen yang kuat ialah 15–20 kJ/mol dan lebih. Ini termasuk ikatan O–H…O dalam air, alkohol, asid karboksilik, ikatan O–H…N, N–H…O dan N–H…N dalam sebatian yang mengandungi kumpulan hidroksil, amida dan amina, contohnya, dalam protein. Ikatan hidrogen yang lemah mempunyai tenaga pembentukan kurang daripada 15 kJ/mol. Had bawah tenaga ikatan hidrogen ialah 4–6 kJ/mol, contohnya, ikatan C–H…O dalam keton, eter, dan larutan akueus bagi sebatian organik.

Ikatan hidrogen terkuat terbentuk apabila hidrogen kecil (asid keras) secara serentak diikat kepada dua atom kecil yang sangat elektronegatif (bes keras). Padanan orbit menyediakan interaksi asid-bes yang lebih baik dan menghasilkan ikatan hidrogen yang lebih kuat. Iaitu, pembentukan ikatan hidrogen kuat dan lemah boleh dijelaskan dari sudut konsep asid dan bes keras dan lembut (prinsip Pearson, prinsip HICA).

Tenaga ikatan H meningkat dengan pertambahan cas positif pada atom hidrogen ikatan X-H dan dengan peningkatan dalam penerima proton atom B (keasasannya). Walaupun pembentukan ikatan hidrogen dianggap dari sudut interaksi asid-bes, namun, tenaga pembentukan kompleks-H tidak dikaitkan dengan kedua-dua skala keasidan dan skala keasaman.

Gambaran yang sama diperhatikan dalam kes mercaptan dan alkohol. Merkaptan adalah asid yang lebih kuat daripada alkohol, tetapi alkohol membentuk sekutu yang lebih kuat. Sebab anomali ketara sedemikian agak difahami, memandangkan keasidan ditentukan oleh nilai pKa mengikut keputusan skema lengkap interaksi asid-bes (sebelum pembentukan ion terlarut), dan pembentukan kompleks molekul. dengan ikatan-H hanyalah peringkat pertama proses ini, yang tidak melibatkan pemecahan ikatan X-. N. Dalam pelarut lengai, interaksi asid-bes biasanya berhenti pada peringkat H-kompleks.

Berkenaan dengan asas sebatian organik dan keupayaannya untuk mengambil bahagian dalam pembentukan ikatan-H, terdapat juga perbezaan yang besar di sini. Jadi, dengan keupayaan yang sama untuk membentuk ikatan hidrogen, darjah keasaman amina ialah 5 susunan magnitud lebih tinggi daripada piridin, dan 13 susunan magnitud lebih tinggi daripada sebatian karbonil yang digantikan.

Berdasarkan data eksperimen, korelasi linear telah ditubuhkan antara tahap pemindahan caj dan tenaga ikatan H antara molekul, yang merupakan hujah penting yang memihak kepada sifat penerima penderma yang terakhir. Faktor sterik boleh memberi kesan yang ketara ke atas pembentukan ikatan hidrogen. Sebagai contoh, fenol digantikan orto kurang terdedah kepada perkaitan diri berbanding meta- dan para-isomer yang sepadan; perkaitan tidak hadir sepenuhnya dalam 2,6-di-tert.-butilphenol. Apabila suhu meningkat, bilangan kompleks molekul dalam campuran berkurangan, dan ia lebih kurang biasa dalam fasa gas.

Pada permulaan kursus telah diperhatikan bahawa ikatan hidrogen menduduki kedudukan pertengahan antara ikatan kimia sebenar (valens) dan interaksi antara molekul yang lemah. Mana lebih dekat? Jawapannya tidak jelas, kerana julat turun naik tenaga ikatan-H agak luas. Jika kita bercakap tentang ikatan hidrogen yang kuat yang boleh memberi kesan yang ketara ke atas sifat bahan, maka ia lebih dekat dengan ikatan kimia sebenar. Dan ini ditentukan bukan sahaja oleh tenaga yang agak tinggi dari ikatan H, tetapi juga oleh fakta bahawa ia disetempat di angkasa, jambatan hidrogen mempunyai rakan kongsi "peribadi" sendiri. Arah tindakan ikatan hidrogen juga tetap, walaupun tidak tegar seperti ikatan kimia sebenar.

Ikatan hidrogen daripada antara molekul. Jika pembentukan ikatan-H dikesan secara spektrum, tetapi tiada tanda-tanda perkaitan, ini adalah petunjuk yang betul tentang sifat intramolekul ikatan hidrogen. Di samping itu, ikatan H antara molekul (dan manifestasi spektrumnya) hilang pada kepekatan rendah bahan dalam pelarut neutral, manakala ikatan H intramolekul kekal di bawah keadaan ini. Hidrogen...

v ikatan hidrogen

Ø Ikatan hidrogen dipanggil interaksi elektrostatik atom hidrogen, dikaitkan dengan unsur elektronegatif kuat, dengan atom lain.

Ikatan hidrogen dibentuk oleh atom hidrogen yang terikat pada atom fluorin, oksigen, atau nitrogen. Keelektronegatifan unsur lain tidak mencukupi untuk memaksa atom hidrogen yang berkaitan dengannya membentuk ikatan hidrogen yang kuat. Mari kita pertimbangkan mekanisme pembentukan ikatan hidrogen menggunakan contoh interaksi molekul hidrogen fluorida. Keelektronegatifan tinggi atom fluorin membawa kepada fakta bahawa ikatan hidrogen-fluorin dalam molekul ini sangat kutub dan pasangan elektron biasa dialihkan kepada fluorin H®F. Oleh kerana atom hidrogen tidak mempunyai kulit elektron dalam, tarikan elektron valensnya hampir sepenuhnya mendedahkan nukleus, yang merupakan zarah asas - proton. Atas sebab ini, atom hidrogen yang sangat terpolarisasi mempunyai medan elektrostatik yang sangat kuat, kerana ia tertarik kepada atom fluorin molekul hidrogen fluorida lain dengan pembentukan ikatan hidrogen:

Ikatan hidrogen mempunyai ciri-ciri berikut:

1. Ikatan hidrogen boleh tepu. Atom hidrogen membentuk hanya satu ikatan hidrogen; rakan kongsinya boleh mengambil bahagian dalam pembentukan beberapa ikatan hidrogen.

2. Ikatan hidrogen adalah berarah. Serpihan X-H × × × × Y biasanya linear, walaupun dalam beberapa kes ia boleh bersudut, tetapi nilai sudut ikatan tidak jauh berbeza daripada 180°.

3. Tenaga ikatan hidrogen adalah rendah (8-40 kJ/mol) dan mewakili nilai tertib yang sama dengan tenaga interaksi antara molekul. Kekuatan ikatan hidrogen adalah lebih tinggi, lebih besar keelektronegatifan pasangan atom hidrogen. Jadi tenaga ikatan H××××F ialah 25-40 kJ/mol, ikatan H××××O - 19-21 kJ/mol, ikatan N××××H dan S×××H - kira-kira 8 kJ/ mol.

4. Ikatan hidrogen adalah tidak simetri: dalam serpihan X-H × × × × X, panjang ikatan H × × × × X lebih besar daripada panjang H-X.

Ikatan hidrogen lebih panjang daripada ikatan kovalen dan mempunyai tenaga yang lebih sedikit. Walau bagaimanapun, ia mempunyai kesan yang sangat besar terhadap sifat fizikal bahan, dengan ketara meningkatkan takat lebur dan didihnya. Jadi, hidrogen fluorida mempunyai begitu pl. -83 ° С dan bp. +20 °C, manakala analog terdekatnya, hidrogen klorida, cair pada -114 °C dan mendidih pada -85 °C. Malah, disebabkan oleh ikatan hidrogen, fluorofluorin ialah polimer yang mula tercerai sebahagian hanya pada suhu yang hampir dengan takat didih. Tetapi walaupun dalam fasa gas, hidrogen fluorida wujud dalam bentuk molekul kecil bersekutu, terutamanya dalam bentuk dimer. Hidrogen fluorida wujud dalam bentuk molekul monomerik hanya pada suhu melebihi 90 °C. Ikatan hidrogen yang sangat kuat dibentuk oleh molekul air yang dikelilingi dalam keadaan kristal (ais) oleh empat jiran.

Rangkaian tiga dimensi ikatan hidrogen yang dibina daripada tetrahedra juga wujud dalam air cecair dalam julat suhu keseluruhan daripada pencairan ais hingga mendidih.

Bersama-sama dengan antara molekul, terdapat intramolekul ikatan hidrogen, yang tidak mempunyai kesan yang begitu ketara terhadap sifat fizikal bahan.

Asid format HCOOH dan banyak asid karboksilik lain dalam keadaan cecair dan gas membentuk dimer kitaran disebabkan oleh ikatan hidrogen.

Ikatan hidrogen memainkan peranan yang sangat penting dalam organisasi banyak makromolekul penting secara biologi (α-heliks dan b-struktur protein dan polipeptida, heliks berganda DNA, dll.).

v Daya interaksi antara molekul .

Ø Daya interaksi antara molekul (pasukan van der Waals) dipanggil daya tarikan elektrostatik bagi dipol jirim.

Jenis interaksi zarah atom dan molekul ini dibezakan oleh beberapa ciri:

1. Interaksi antara molekul agak lemah. Kesan yang sepadan adalah satu atau dua urutan magnitud yang lebih kecil daripada kesan haba pembentukan ikatan kovalen. Oleh itu, tenaga pengikat bagi molekul H 2 ialah 432 kJ/mol, manakala entalpi pemejalwapan hidrogen kristal yang dikaitkan dengan interaksi antara molekul ialah 2.1 kJ/mol.

2. Interaksi antara molekul tidak spesifik. Daya Van der Waals bertindak antara pelbagai jenis molekul, sama atau berbeza.

3. Daya Van der Waals adalah bersifat elektrostatik, dan oleh itu interaksi antara molekul adalah tidak tepu dan tidak berarah.

Menurut asal-usul dipol berinteraksi, tiga jenis daya interaksi antara molekul dibezakan:

· Interaksi orientasi - tarikan elektrostatik bagi dipol kekal jirim, yang berorientasikan antara satu sama lain oleh kutub bertentangan.

Tenaga interaksi orientasi dua molekul yang sama (kesan orientasi) dinyatakan dengan persamaan berikut:

(9),

di mana m ialah momen dipol molekul, r ialah jarak antara molekul.

· Interaksi induktif – tarikan elektrostatik bagi dipol malar dan teraruh (aruh).

(10),

di mana a ialah kebolehpolaran molekul.

· Interaksi penyebaran – tarikan elektrostatik bagi mikrodipol serta-merta jirim. Kemunculan mikrodipol serta-merta disebabkan oleh pelanggaran rawak simetri taburan ketumpatan elektron dalam zarah, yang membawa kepada penampilan dan kehilangan tiang elektrik. Apabila daya interaksi serakan ditunjukkan, mikrodipol serta-merta muncul dan hilang serentak, berorientasikan sedemikian rupa sehingga zarah tertarik.

(11),

di mana h ialah pemalar Planck, n 0 ialah kekerapan getaran molekul pada suhu sifar mutlak.

Sememangnya, sumbangan interaksi penyebaran kepada tenaga interaksi antara molekul meningkat dengan peningkatan kebolehpolaran molekul. Sebagai contoh, untuk HI, tenaga interaksi serakan (60.47 kJ/mol) ialah 98.5% daripada tenaga daya interaksi antara molekul.

Tindakan daya van der Waals membawa kepada penumpuan zarah atom dan molekul yang tidak terikat oleh ikatan kimia kepada keadaan keseimbangan tertentu di mana daya tarikan diseimbangkan oleh daya tolakan. Dalam kes ini, jarak antara atom boleh diwakili sebagai jumlah jejari van der Waals yang dipanggil (Jadual 3.3).

Konsep ikatan hidrogen

Atom hidrogen yang terikat pada atom yang sangat elektronegatif (oksigen, fluorin, klorin, nitrogen) boleh berinteraksi dengan pasangan elektron yang tidak dikongsi dengan atom elektronegatif kuat lain bagi molekul ini atau molekul lain untuk membentuk ikatan tambahan yang lemah - ikatan hidrogen. Dalam kes ini, keseimbangan boleh diwujudkan

Gambar 1.

Penampilan ikatan hidrogen ditentukan terlebih dahulu oleh keeksklusifan atom hidrogen. Atom hidrogen jauh lebih kecil daripada atom lain. Awan elektron yang terbentuk olehnya dan atom elektronegatif dialihkan dengan kuat ke arah yang terakhir. Akibatnya, nukleus hidrogen kekal terlindung lemah.

Atom oksigen kumpulan hidroksil dua molekul asid karboksilik, alkohol atau fenol boleh menumpu rapat disebabkan pembentukan ikatan hidrogen.

Caj positif nukleus atom hidrogen dan cas negatif atom elektronegatif lain menarik. Tenaga interaksi mereka adalah setanding dengan tenaga bekas ikatan, jadi proton terikat kepada dua atom sekaligus. Ikatan kepada atom elektronegatif kedua mungkin lebih kuat daripada ikatan asal.

Proton boleh bergerak dari satu atom elektronegatif ke atom yang lain. Halangan tenaga untuk peralihan sedemikian boleh diabaikan.

Ikatan hidrogen adalah antara ikatan kimia dengan kekuatan sederhana, tetapi jika terdapat banyak ikatan sedemikian, ia menyumbang kepada pembentukan struktur dimerik atau polimer yang kuat.

Contoh 1

Pembentukan ikatan hidrogen dalam struktur $\alpha $-heliks asid deoksiribonukleik, struktur ais kristal seperti berlian, dsb.

Hujung positif dipol dalam kumpulan hidroksil berada pada atom hidrogen, jadi ikatan boleh dibentuk melalui hidrogen dengan anion atau atom elektronegatif yang mengandungi pasangan elektron yang tidak dikongsi.

Dalam hampir semua kumpulan kutub lain, hujung positif dipol terletak di dalam molekul dan oleh itu sukar untuk diakses untuk mengikat. Untuk asid karboksilik $(R=RCO)$, alkohol $(R=Alk)$, fenol $(R=Ar)$ hujung positif dipol $OH$ berada di luar molekul:

Contoh mencari hujung positif dipol $C-O, S-O, P-O$ di dalam molekul:

Rajah 2. Aseton, dimetil sulfoksida (DMSO), triamida heksametilfosforik (HMPTA)

Oleh kerana tiada halangan sterik, ikatan hidrogen adalah mudah. Kekuatannya ditentukan terutamanya oleh fakta bahawa ia kebanyakannya bersifat kovalen.

Biasanya, kehadiran ikatan hidrogen ditunjukkan oleh garis putus-putus antara penderma dan penerima, contohnya, dalam alkohol.

Rajah 3

Biasanya, jarak antara dua atom oksigen dan ikatan hidrogen adalah kurang daripada jumlah jejari van der Waals atom oksigen. Tolakan bersama bagi kulit elektron atom oksigen mesti ada. Walau bagaimanapun, daya tolakan diatasi oleh daya ikatan hidrogen.

Sifat ikatan hidrogen

Sifat ikatan hidrogen terletak pada watak elektrostatik dan penerima penderma. Peranan utama dalam pembentukan tenaga ikatan hidrogen dimainkan oleh interaksi elektrostatik. Dalam pembentukan ikatan hidrogen antara molekul, tiga atom mengambil bahagian, yang terletak hampir pada garis lurus yang sama, tetapi jarak di antara mereka, pada masa yang sama, berbeza. (pengecualian ialah pautan $F-H\cdots F-$).

Contoh 2

Untuk ikatan hidrogen antara molekul dalam $-O-H\cdots OH_2$ ais, jarak $O-H$ ialah $0.097$ nm, dan jarak $H\cdots O$ ialah $0.179$ nm.

Tenaga kebanyakan ikatan hidrogen berada dalam julat $10-40$ kJ/mol, yang jauh lebih rendah daripada tenaga ikatan kovalen atau ion. Selalunya boleh diperhatikan bahawa kekuatan ikatan hidrogen meningkat dengan peningkatan keasidan penderma dan keasaman penerima proton.

Kepentingan ikatan hidrogen antara molekul

Ikatan hidrogen memainkan peranan penting dalam manifestasi sifat fiziko-kimia sebatian.

Ikatan hidrogen mempunyai kesan berikut pada sebatian:

Ikatan hidrogen intramolekul

Dalam kes di mana penutupan kitaran enam anggota atau lima anggota mungkin, ikatan hidrogen intramolekul terbentuk.

Kehadiran ikatan hidrogen intramolekul dalam salicylaldehyde dan o-nitrophenol adalah sebab perbezaan sifat fizikalnya daripada yang sepadan. meta- dan pasangan- isomer.

$o$-Hydroxybenzaldehyde atau salicylaldehyde $(A)$ dan $o$-nitrophenol (B) tidak membentuk sekutu antara molekul, oleh itu ia mempunyai takat didih yang lebih rendah. Mereka kurang larut dalam air, kerana mereka tidak mengambil bahagian dalam pembentukan ikatan hidrogen antara molekul dengan air.

Rajah 5

$o$-Nitrophenol ialah satu-satunya daripada tiga wakil isomer nitrofenol yang mampu melakukan penyulingan wap. Sifat ini adalah asas untuk pengasingannya daripada campuran isomer nitrofenol, yang terbentuk hasil daripada penitratan fenol.

Ikatan hidrogen ialah sejenis ikatan khas yang unik kepada atom hidrogen. Ia berlaku apabila atom hidrogen terikat pada atom unsur paling elektronegatif, terutamanya fluorin, oksigen, dan nitrogen. Pertimbangkan pembentukan ikatan hidrogen pada contoh hidrogen fluorida. Atom hidrogen mempunyai satu elektron, yang mana ia boleh membentuk hanya satu ikatan kovalen dengan atom unsur elektronegatif. Apabila molekul hidrogen fluorida terbentuk, ikatan H-F berlaku, dijalankan oleh pasangan elektron biasa, yang disesarkan kepada atom unsur yang lebih elektronegatif - fluorin.

Hasil daripada pengagihan ketumpatan elektron ini, molekul hidrogen fluorida adalah dipol, kutub positifnya ialah atom hidrogen. Disebabkan fakta bahawa pasangan elektron pengikat dialihkan kepada atom fluorin, nukleus atom hidrogen sebahagiannya terdedah dan orbital ls atom ini dibebaskan sebahagiannya. Dalam mana-mana atom lain, cas positif nukleus, walaupun selepas penyingkiran elektron valens, dilindungi oleh kulit elektron dalaman, yang memberikan penolakan daripada kulit elektron molekul lain. Hidrogen tidak mempunyai cengkerang sedemikian, dan nukleus adalah zarah subatomik bercas positif yang sangat kecil - proton (diameternya kira-kira 10 5 kali lebih kecil daripada diameter atom lain, kerana ketiadaan elektron ia tertarik oleh kulit elektron. atom neutral lain atau ion bercas negatif).

Kekuatan medan elektrik berhampiran atom hidrogen yang terdedah separa adalah sangat besar sehingga ia boleh menarik kutub negatif molekul polar jiran dengan kuat. Oleh kerana kutub negatif ini tidak lain adalah atom fluorin yang mempunyai tiga pasangan elektron tidak terikat, dan 1s - orbital atom hidrogen sebahagiannya kosong, maka interaksi penderma-penerima berlaku antara atom hidrogen terpolarisasi positif bagi satu molekul dan terkutub negatif. atom fluorin molekul lain yang bersebelahan. .

Oleh itu, bersama-sama dengan interaksi elektrostatik, interaksi penderma-penerima juga memainkan peranan penting dalam pembentukan ikatan hidrogen. Hasil daripada interaksi ini, ikatan tambahan (kedua) timbul dengan penyertaan atom hidrogen. Itulah yang berlaku ikatan hidrogen . Ia biasanya dilambangkan dengan titik: …F–Н F–H… Sistem tiga atom yang terbentuk akibat ikatan hidrogen adalah, sebagai peraturan, linear.

Ikatan hidrogen berbeza daripada ikatan kovalen dalam tenaga dan panjang. Ia lebih panjang dan kurang tahan lama daripada kovalen. Tenaga ikatan hidrogen 8 - 40 kJ / mol, kovalen 80 - 400 kJ / mol. Oleh itu, dalam pepejal hidrogen fluorida, panjang ikatan kovalen F–H ialah 95 pm, manakala ikatan hidrogen H–F mempunyai panjang 156 pm. Disebabkan oleh ikatan hidrogen antara molekul HF, kristal hidrogen fluorida pepejal terdiri daripada rantai zigzag rata yang tidak berkesudahan.

Ikatan hidrogen antara molekul HF sebahagiannya terpelihara dalam cecair dan juga dalam hidrogen fluorida gas.

Ikatan hidrogen secara bersyarat ditulis sebagai tiga titik dan digambarkan seperti berikut:

dengan X, Y ialah atom F, O, N, Cl, S

Tenaga dan panjang ikatan hidrogen ditentukan oleh momen dipol ikatan X–H dan saiz atom Y. Panjang ikatan hidrogen berkurangan, dan tenaga bertambah dengan peningkatan perbezaan antara elektronegativiti atom X dan Y (dan, dengan itu, momen dipol ikatan X–H) dan dengan pengurangan saiz atom Y.

Ikatan hidrogen juga membentuk molekul yang terdapat ikatan O–H (contohnya, air H 2 O, asid perklorik HClO 4, asid nitrik HNO 3, asid karboksilik RCOOH, fenol C 6 H 5 OH, alkohol ROH) dan N–H. ( contohnya, ammonia NH 3 , asid tiosianat HNCS, amida organik RCONH 2 dan amina RNH 2 dan R 2 NH).

Bahan yang molekulnya disambungkan oleh ikatan hidrogen berbeza dalam sifatnya daripada bahan yang serupa dengannya dalam struktur molekul, tetapi tidak membentuk ikatan hidrogen. Takat lebur dan didih sebatian dengan hidrogen unsur kumpulan IVA, di mana tiada ikatan hidrogen, secara beransur-ansur berkurangan dengan penurunan bilangan tempoh (Rajah 15). Dalam sebatian dengan hidrogen unsur kumpulan VA-VIIA, pergantungan ini dilanggar. Tiga bahan yang molekulnya disambungkan oleh ikatan hidrogen (ammonia NH 3 , air H 2 O dan hidrogen fluorida HF) mempunyai takat didih dan lebur yang jauh lebih tinggi daripada bahan sejawatannya. Di samping itu, bahan-bahan ini mempunyai julat suhu kewujudan yang lebih luas dalam keadaan cecair, haba pelakuran dan penyejatan yang lebih tinggi.

Peranan penting dimainkan oleh ikatan hidrogen dalam proses penghabluran dan pembubaran bahan, serta dalam pembentukan hidrat kristal.

Ikatan hidrogen boleh berlaku bukan sahaja antara molekul (ikatan hidrogen antara molekul, MVS) , seperti yang berlaku dalam semua contoh yang dibincangkan di atas, tetapi juga antara atom molekul yang sama (ikatan hidrogen intramolekul, VVS) . Sebagai contoh, disebabkan oleh ikatan hidrogen intramolekul antara atom hidrogen kumpulan amino dan atom oksigen kumpulan karbonil, rantai polipeptida heliks terbentuk, membentuk molekul protein.

Ikatan hidrogen memainkan peranan penting dalam proses replikasi dan biosintesis protein. Dua helai heliks ganda DNA diikat bersama oleh ikatan hidrogen. Dalam proses penggandaan, ikatan ini dipecahkan. Semasa transkripsi, sintesis RNA menggunakan DNA sebagai templat juga berlaku disebabkan oleh pembentukan ikatan hidrogen. Kedua-dua proses adalah mungkin kerana ikatan hidrogen mudah terbentuk dan mudah pecah.

nasi. 15 Takat lebur (a) dan takat didih (b) sebatian binari unsur IV-VIIA - kumpulan dengan hidrogen

Soalan untuk mengawal diri

1. Bolehkah ikatan kimia dijalankan oleh satu elektron?

2. Apakah penunjuk yang mencirikan kekuatan ikatan kimia?

Bolehkah panjang ikatan sama dengan jumlah jejari dua atom terpencil yang memasuki ikatan kimia?

4. Apakah yang perlu ada pada zarah kimia untuk mewujudkan ikatan kovalen antara mereka melalui mekanisme penerima-penderma?

5. Apakah yang menentukan kevalensian atom unsur dalam sebatian kimia?

6. Apakah yang mengehadkan bilangan ikatan kovalen yang terbentuk oleh atom mana-mana unsur dalam sebatian kimia?

7. Apakah sebab hibridisasi orbital elektron atom yang terlibat dalam pembentukan ikatan kovalen?

8. Apakah orbital atom yang boleh dihibridkan?

9. Apakah jenis hibridisasi orbital atom yang paling kerap dilakukan dalam sebatian tak organik?

10. Apakah ukuran kekutuban ikatan kovalen? Bagaimana ia diukur?

11. Apakah yang dipanggil keelektronegatifan atom unsur?

12. Takrifkan ikatan kovalen, ion, logam dan hidrogen.

13. Mengapakah metana, dengan analogi dengan ammonia, hidrogen fluorida dan air, tidak mempunyai takat didih yang luar biasa tinggi?

14. Apakah valens atom karbon dalam molekul CO?

15. Bolehkah tindak balas berlaku antara HF dan SiF?

16. Apakah kepelbagaian ikatan kovalen dalam molekul NO?

17. Nyatakan jenis hibridisasi orbital elektron atom karbon dalam molekul CO 2.

18. Adakah konfigurasi geometri bagi molekul BF 3 dan NF 3 adalah sama?

19. Momen dipol molekul HCN ialah 2.9 D. Hitung panjang dipol itu.

Ujian

1. Panjang ikatan kovalen adalah yang terbesar dalam molekul ....

1) HCl 2) NI 3) HBr 4) HF

2. Kecenderungan maksimum untuk membentuk sebatian kimia dengan ikatan ionik ditunjukkan oleh atom unsur ....

1) Cu dan Cl 2) H dan Cl 3) Li dan Cl 4) C dan Cl

3. Molekul BeF 2 (gas berilium fluorida) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

1) HF, H 2 O, NH 3 2) H 2 O, H 2 Se, H 2 S

3) Hcl, NI, HBr 4) NH 3, NCl 3, NF 3

2. ikatan π boleh terbentuk hasil daripada pertindihan awan elektron jenis ….

1) s dan p 2) s dan s 3) p dan p 4) s dan d

3. Molekul ammonia mempunyai ... struktur.

1) trigonal 2) piramid

3) sudut 4) tetrahedral

1. Kekutuban ikatan kovalen bertambah dalam siri ... .

1) CCl 4, CH 4, CO 2 2) CH 4, NH 3, H 2 O

3) HF, H 2 O, H 2 Se 4) NH 3, NCl 3, NBr 3

2. Dalam molekul hidrogen sulfida, … mungkin.

1) hanya ikatan σ

2) hanya ikatan π

3) kedua-dua ikatan σ- dan π

3. Molekul SnCl 4 (gas timah klorida) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

1. Kekutuban ikatan kovalen dalam siri HCl - HBr - HI ... .

1) meningkat

2) tidak berubah

3) berkurangan

4) mulanya berkurang dan kemudian meningkat

2. Bilangan ikatan rangkap adalah sama dalam molekul ... .

1) CO 2 dan SO 3 2) H 2 SO 4 dan HClO 4

3) SO 2 dan H 2 SO 4 4) N 2 dan C 2 H 2

3. Molekul SnCl 2 (gas timah klorida) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

3) tetrahedral 4) piramid

1. Dalam hablur ikatan kimia NaF, RbCl, CsCl ... .

Bilangan ikatan π adalah sama dalam molekul ... .

1) C 2 H 4 dan CO 2 2) SO 3 dan H 2 SO 4

3) N 2 dan C 2 H 4 4) CO 2 dan C 2 H 2

3. Molekul metana mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) tetrahedral

3) piramid 4) trigonal

1. Dalam molekul O 2, N 2, Cl 2, H 2, ikatan ....

1) ionik 2) kutub kovalen

3) kovalen bukan kutub 4) logam

2. Bilangan ikatan-σ adalah sama dalam … molekul.

1) C 2 H 4 dan PCl 5 2) SO 2 dan C 2 H 2

3) SO 2 Cl 2 dan COCl 2 4) H 2 SO 4 dan ROSl 3

3. Molekul hidrogen sulfida mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) tetrahedral

3) linear 4) piramid

1) Cl 2 2) SO 2 3) NH 3 4) H 2 S

2. Dalam molekul nitrogen terdapat ....

3) satu ikatan σ- dan dua ikatan π 4) satu ikatan π- dan dua ikatan σ

3. Molekul AlCl 3 (aluminium klorida gas) mempunyai ... struktur.

3) tetrahedral 4) sudut

1. Panjang ikatan kovalen lebih panjang dalam molekul kedua dalam kes sebatian ... .

1) Cl 2 dan N 2 2) SO 2 dan CO 2 3) CF 4 dan CH 4 4) F dan HBr

2. Sudut valens dalam siri NH 3 - PH 3 - AsH 3 ....

1) berkurangan

2) meningkat

3) tidak berubah

3. Molekul GaCl 3 (galium klorida gas) mempunyai ... struktur.

1) piramid 2) trigonal

3) tetrahedral 4) sudut

1. Dalam siri LiF - BeF 2 - BF 3 - CF 4 - NF 3 - OF 2 - F 2 ....

2. Ikatan jenis ionik mempunyai ... .

1) kalium klorida 2) oksigen(II) fluorida

3) karbon(IV) fluorida 4) fosforus(III) klorida

3. Molekul MgCl 2 (magnesium klorida gas) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

1) KCl 2) HCl 3) CCl 4 4) NH 4 Cl

2. Ikatan polar kovalen mempunyai ....

1) berlian 2) ammonia 3) fluorin 4) kobalt

3. Molekul AsH 3 mempunyai struktur ... .

1) linear 2) trigonal

3) piramid 4) tetrahedral

1. Dalam siri NaCl - MgCl 2 - AlCl 3 - SiCl 4 - PCl 3 - Cl 2 ....

1) sifat ionik ikatan dipertingkatkan

2) sifat kovalen ikatan dipertingkatkan

3) sifat kovalen ikatan menjadi lemah

4) sifat ionik ikatan tidak berubah

2. Ikatan kovalen bukan kutub mempunyai ....

1) natrium klorida 2) klorin

3) hidrogen klorida 4) zink

3. Molekul CCl 4 mempunyai struktur ....

1) sudut 2) piramid

1. Ikatan kovalen dibentuk oleh mekanisme penderma-penerima dalam ....

1) NaF 2) HF 3) (HF) 2 4) HBrF 4

2. Dalam molekul N 2, atom nitrogen mempunyai ....

1) valensi adalah sama dengan keadaan pengoksidaan

2) valensi lebih besar daripada tahap pengoksidaan

3) keadaan valensi dan pengoksidaan adalah bertentangan dalam tanda

4) valensi kurang daripada tahap pengoksidaan

3. Molekul hidrogen sulfida mempunyai struktur ... .

1) linear 2) sudut

3) piramid 4) tetrahedral

1. Sudut valens dalam siri molekul H 2 O, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te ... .

1) berkurangan

2) meningkat

3) tidak berubah

4) mula-mula bertambah dan kemudian berkurang

2. Kecenderungan maksimum untuk membentuk sebatian dengan ikatan ionik ditunjukkan oleh unsur ....

1) Rb dan F 2) Cu dan F 3) H dan F 4) C dan F

3. Molekul GeCl 2 [gas germanium (II) klorida] mempunyai ... struktur.

1) linear 2) sudut

3) piramid 4) tetrahedral

1. Sudut valens dalam siri molekul NH 3 , PH 3 , AsH 3 ... .

1) meningkat

2) berkurangan

3) tidak berubah

4) mula-mula bertambah dan kemudian berkurang

2. Apabila ikatan terbentuk dalam molekul HBr, awan elektron jenis … bertindih.

3. Molekul GeCl 4 [gas germanium klorida (IV)] mempunyai ... struktur.

1) linear 2) sudut

3) piramid 4) tetrahedral

Kekuatan ikatan kimia dalam siri BF 3 - AlF 3 - GaF 3 - InF 3 ....

1) berkurangan

2) meningkat

3) tidak berubah

4) mula-mula bertambah dan kemudian berkurang

2. Apabila ikatan terbentuk dalam molekul oksigen, awan elektron jenis … bertindih.

1) s dan s 2) s dan p 3) p dan p 4) p dan d

3. Molekul BCl 3 mempunyai ... struktur.

1) linear 2) trigonal

3) piramid 4) tetrahedral

1. Kekuatan ikatan kovalen dalam siri H 2 S - H 2 Se - H 2 Te ....

1) berkurangan

2) meningkat

3) tidak berubah

4) mula-mula berkurang dan kemudian meningkat

2. Semasa pembentukan ikatan dalam molekul nitrogen, awan elektron jenis … bertindih.

1) s dan s 2) s dan p 3) p dan p 4) p dan d

3. Molekul OF 2 mempunyai struktur ....

1) linear 2) piramid

3) tetrahedral 4) sudut

1. Kekuatan ikatan kimia dalam siri SnCl 4 - GeCl 4 - SiCl 4 - CCl 4 ....

1) berkurangan

2) meningkat

3) tidak berubah

4) mula-mula bertambah dan kemudian berkurang

2. Panjang ikatan kovalen adalah yang terkecil dalam molekul ... .

1) Cl 2 2) F 2 3) I 2 4) Br 2

3. Molekul Phosphine PH 3 mempunyai ... struktur

1) piramid 2) tetrahedral

3) sudut 4) trigonal

1. Panjang ikatan kovalen adalah yang terkecil dalam molekul ....

1) PH 3 2) H 2 S 3) SiH 4 4) Hcl

2. Dalam molekul ammonia, ... terbentuk.

1) hanya ikatan σ 2) hanya ikatan π

3) satu ikatan σ- dan dua ikatan π 4) dua ikatan σ- dan satu ikatan π

1) piramid 2) trigonal

3) tetrahedral 4) sudut

1. Panjang ikatan kovalen bertambah dalam siri ... .

1) Cl 2, N 2, O 2 2) Hcl, HF, HBr

3) AlCl 3, GaCl 3, InCl 3 4) H 2 Se, H 2 S, H 2 Te

2. Ikatan jenis ionik mempunyai ... .

1) boron klorida 2) sesium klorida

3) fosforus(III) klorida 4) hidrogen klorida

3. Molekul GeCl 2 (gas germanium klorida) mempunyai struktur ....

1) sudut 2) linear

1. Kekuatan ikatan kovalen dalam siri H 2 Se - H 2 S - H 2 O ....

1) berkurangan

2) meningkat

3) tidak berubah

4) mula-mula bertambah dan kemudian berkurang

2. Ikatan kovalen terbentuk antara atom ... .

1) bukan logam

2) bukan logam dan logam biasa

3) logam

1. Molekul PbCl 2 (gas plumbum klorida) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

3) trigonal 4) piramid

1. Panjang sambungan bertambah dalam siri ... .

1) F 2, O 2, N 2 2) HBr, HCl, HF

3) BCl 3, AlCl 3, GaCl 3 4) H 2 S, H 2 O, NH 3

1) N 2 2) H 2 O 3) CCl 4 4) BCl 3

3. Molekul PbCl 4 (gas plumbum klorida) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

3) piramid 4) tetrahedral

1. Panjang ikatan kovalen adalah yang terkecil dalam molekul ....

1) H 2 Te 2) H 2 O 3) H 2 Se 4) H 2 S

2. Contoh molekul bukan kutub yang mempunyai ikatan kovalen polar ialah ....

1) O 2 2) CCl 4 3) H 2 S 4) HCl

3. Molekul CCl 4 mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

3) tetrahedral 4) piramid

1. Ikatan jenis ionik mempunyai ....

1) ais 2) garam meja

3) berlian 4) tembaga logam

2. Orbital elektronik atom berilium dalam molekul BeH 2 (berilium hidrida gas) dihibridkan ... mengikut jenis.

3. Molekul Ven 2 (berilium hidrida gas) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

3) trigonal 4) tetrahedral

1. Pembentukan kekisi kristal ionik adalah tipikal untuk ....

1) sesium iodida 2) grafit

3) iodin 4) ais

2. Orbital elektronik atom aluminium dalam molekul AlCl 3 (aluminium klorida gas) dihibridkan ... mengikut jenis.

1) sp 2) sp 2 3) sp 3 4) s 2 p

3. Molekul AlCl 3 (aluminium klorida gas) mempunyai struktur ....

1) sudut 2) linear

3) trigonal 4) piramid

1. Kekutuban ikatan kovalen berkurangan dalam siri ... .

1) HF, NI, HCl 2) NH 3, H 2 O, HF

3) H 2 O, H 2 S, H 2 Se 4) NH 3, H 2 S, HF

2. Orbital elektronik atom germanium dalam molekul GeCl 4 (gas germanium klorida) dihibridkan ... mengikut jenis.

3. Molekul GeCl 4 (gas germanium klorida) mempunyai ... struktur.

1) sudut 2) linear

3) piramid 4) tetrahedral

1. Dalam molekul HCl, NH 3, H 2 Se ikatan kimia ....

1) hidrogen 2) polar kovalen

3) kovalen bukan kutub 4) ionik

2. Contoh molekul polar yang mempunyai ikatan kovalen polar ialah ....

1) H 2 O 2) N 2 3) AlCl 3 4) CCl 4

3. Molekul H 2 Se mempunyai ... struktur.

1) piramid 2) sudut

3) tetrahedral 4) linear

1. Darjah keionisasian ikatan dalam siri NiCl 2 - CaCl 2 - KCl - RbCl ....

1) menguatkan

2) semakin lemah

3) tidak berubah

4) mula-mula bertambah dan kemudian berkurang

2. Contoh molekul bukan kutub yang mempunyai ikatan polar kovalen ialah ....

1) H 2 2) AsH 3 3) VeH 2 4) H 2 S

3. Ikatan hidrogen menghubungkan molekul ....

1) hidrogen 2) hidrogen fluorida

3) telurida hidrogen 4) hidrida arsenik

1. Darjah keionan ikatan dalam siri AlCl 3 - SiCl 4 - PCl 5 ....

1) berkurangan

2) meningkat

3) tidak berubah

4) mula-mula bertambah dan kemudian berkurang

2. Orbital atom silikon dalam molekul SiH 4 dihibridkan ... mengikut jenis.

1) sp 2) sp 2 3) sp 3 4) s 2 p 2

3. Molekul silane SiH 4 mempunyai ... struktur.

1) piramid 2) sudut

3) tetrahedral 4) trigonal

kesusasteraan

1) Kileev R.G., Vekshin V.V. Manual Kimia Am, - Izhevsk: Rumah Penerbitan "Udmurt University", 2004. - P.101-138.

2) Kimia: Buku teks untuk pelajar institusi pengajian tinggi / N.N. Volkov, M.A. Melikhova. - M.: Pusat Penerbitan "Akademi", 2007. - S.28-44.

3) Slesarev S.31-47

4) Glinka S.97-157 (buku teks dan buku masalah)

5) Knyazev S.145-193

6) Ugai S.56-98

Istilah "ikatan kimia" diperkenalkan oleh A.M. Butlerov pada tahun 1863.

1 Joule ialah kerja yang dilakukan oleh daya 1 N di atas laluan sepanjang 1 m.

Tenaga 1 kJ boleh mengangkat 1 kg beban sebanyak 102 m atau 102 kg beban sebanyak 1 m. Y. Mayer pada tahun 1842 menentukan bersamaan mekanikal haba bersamaan dengan 427 kgm / kcal. Daripada ini (dengan mengambil kira fakta bahawa 1 kcal = 418.68 kJ) ia mengikuti bahawa pembentukan kimia. ikatan dalam 1 mol bahan, tenaga dibebaskan, yang boleh menghasilkan kerja sama dengan 10,200 - 102,000 kgm. Ini bermakna 1 mol bahan mempunyai tenaga yang mencukupi untuk mengangkat beban seberat 10.2 - 102 tan setiap 1 m atau, sebaliknya, untuk mengangkat 1 kg sebanyak 102 - 1020 m.

Dengan analogi dengan atom s-, p-, d-, orbital f, orbital molekul dilambangkan dengan huruf Yunani σ, π, δ, φ.

1 petang (pikometer) = 10 -12 m.

Valence(dari lat. valentia- kekuatan) atom ialah keupayaan atom unsur untuk membentuk ikatan kimia; Ukuran kuantitatif valens (dalam rangka kaedah ikatan valens) ialah bilangan ikatan yang dibentuk oleh atom tertentu dengan atom atau kumpulan atom lain.
Valensi (kovalen) atom unsur biasanya ditentukan oleh bilangan orbital yang boleh digunakan dalam pembentukan ikatan kimia.

Orbital hibrid dilambangkan dengan huruf "g".

Ikatan polar kovalen juga akan menjadi ikatan antara atom logam atipikal dan bukan logam sekiranya terdapat perbezaan kecil dalam nilai EO mereka, misalnya, AlBr 3 , GeH 4, dsb.

Caj berkesan (sebenar) atom ialah cas yang timbul pada atom disebabkan oleh peralihan ketumpatan elektron dalam molekul ke arah atom yang lebih elektronegatif. Dalam kes ini, lebih banyak atom elektronegatif memperoleh cas berkesan negatif (ia ditetapkan "-δ", dan atom pasangan dalam molekul memperoleh cas positif "+δ"). Nilai cas berkesan diukur dalam unit cas mutlak elektron. Bagi atom yang membentuk ikatan nonpolar kovalen, cas berkesan adalah sifar, contohnya, H–H. Caj berkesan boleh berfungsi sebagai ukuran keionisasian ikatan kovalen. Sebagai contoh, untuk hidrogen klorida HCl δ H \u003d +0.2, δ Cl \u003d -0.2, dan ikatan dalam molekul HCl adalah kira-kira 20% ionik, iaitu, ia adalah polar dan dekat dengan kovalen; dalam natrium klorida NaCl δ Na = +0.8, δ Cl = -0.8 dan kita boleh mengatakan bahawa ikatan adalah 80% ionik.

Dalam sistem berkala kimia. unsur dengan peningkatan nombor ordinal unsur, nilai cas berkesan atom dalam sebatian monatomik berkurangan. Dalam subkumpulan utama, dengan peningkatan dalam nombor ordinal elemen, caj berkesan meningkat. Caj berkesan bagi atom unsur yang sama dalam sebatian yang berbeza berkurangan dengan penurunan kekutuban ikatan.

Dalam molekul sebatian HF, H 2 O, NH 3, terdapat ikatan hidrogen dengan unsur elektronegatif kuat (H–F, H–O, H–N). Di antara molekul sebatian tersebut boleh terbentuk ikatan hidrogen antara molekul. Dalam beberapa molekul organik yang mengandungi ikatan H–O, H–N, ikatan hidrogen intramolekul.

Mekanisme pembentukan ikatan hidrogen adalah sebahagiannya elektrostatik, sebahagiannya penerima penderma. Dalam kes ini, atom unsur elektronegatif kuat (F, O, N) bertindak sebagai penderma pasangan elektron, dan atom hidrogen yang disambungkan kepada atom ini bertindak sebagai penerima. Seperti ikatan kovalen, ikatan hidrogen dicirikan oleh orientasi di angkasa dan ketepuan.

Ikatan hidrogen biasanya dilambangkan dengan titik: H ··· F. Ikatan hidrogen lebih ketara, semakin besar keelektronegatifan atom pasangan dan semakin kecil saiznya. Ia adalah ciri terutamanya untuk sebatian fluorin, serta oksigen, pada tahap yang lebih rendah nitrogen, kepada tahap yang lebih rendah untuk klorin dan sulfur. Sejajar dengan itu, tenaga ikatan hidrogen juga berubah (Jadual 1).

Jadual 1. Nilai purata tenaga ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen antara molekul dan intramolekul

Terima kasih kepada ikatan hidrogen, molekul digabungkan menjadi dimer dan sekutu yang lebih kompleks.Molekul air membentuk sekutu (H 2 O) 2, (H 2 O) 3, (H 2 O) 4; alkohol ( C 2 H 5 OH) 4 . Ini menjelaskan peningkatan takat didih alkohol berbanding hidrokarbon.Pelarutan metanol dan etanol yang baik dalam air diperhatikan.Ikatan hidrogen yang telah timbul antara molekul dipanggil intermolecular.

Sebagai contoh, pembentukan dimer parahydroxybenzaldehyde boleh diwakili oleh skema berikut (Rajah 1).

nasi. 1. Pembentukan ikatan hidrogen antara molekul dalamparahydroxybenzaldehyde.

Ikatan hidrogen boleh berlaku di antara molekul yang berbeza (ikatan hidrogen antara molekul) dan dalam molekul (ikatan hidrogen intramolekul).Ikatan hidrogen intramolekuldan terdapat dalam alkohol polihidrik, karbohidrat, protein dan bahan organik lain.

Kesan ikatan hidrogen terhadap sifat bahan

Penunjuk yang paling mudah bagi kewujudan ikatan hidrogen antara molekul ialah takat didih sesuatu bahan. Takat didih air yang lebih tinggi (100 o C berbanding dengan sebatian hidrogen unsur subkumpulan oksigen (H 2 S, H 2 Se, H 2 Te) adalah disebabkan oleh kehadiran ikatan hidrogen: tenaga tambahan diperlukan untuk memusnahkan antara molekul. ikatan hidrogen dalam air.

Ikatan hidrogen boleh menjejaskan struktur dan sifat bahan dengan ketara. Kewujudan ikatan hidrogen antara molekul meningkatkan takat lebur dan didih bahan. Kehadiran ikatan hidrogen intramolekul membawa kepada fakta bahawa molekul asid deoksiribonukleik (DNA) dilipat menjadi heliks berganda dalam air.

Ikatan hidrogen juga memainkan peranan penting dalam proses pembubaran, kerana keterlarutan juga bergantung kepada keupayaan sebatian untuk membentuk ikatan hidrogen dengan pelarut. Akibatnya, bahan yang mengandungi kumpulan OH seperti gula, glukosa, alkohol, asid karboksilik, sebagai peraturan, sangat larut dalam air.

Contoh sebatian: monohidrik (metanol, etanol) dan alkohol polihidrik (gliserol, etilena glikol), asid karboksilik, amina, asid amino, protein, air, ammonia, hidrogen fluorida, asid karboksilik yang mengandungi oksigen.