IKATAN JAMBATAN HIDROGEN: CIRI UTAMA - KIMIA - 2026

The bon link hidrogen merupakan tarikan elektrostatik antara dua kumpulan kutub yang berlaku apabila atom hidrogen (H) terikat kepada tarikan atom keelektronegatifan tinggi yang dikenakan ke atas medan elektrostatik electronegatively dikenakan atom lain yang berdekatan.

Dalam fizik dan kimia terdapat daya yang menghasilkan interaksi antara dua atau lebih molekul, termasuk daya tarikan atau tolakan, yang dapat bertindak antara zarah-zarah ini dan zarah-zarah lain yang berdekatan (seperti atom dan ion). Daya-daya ini dipanggil daya antara molekul.

Dua molekul dipasang sendiri ke kompleks dimer melalui empat ikatan hidrogen.

Daya intermolar lebih lemah daripada kekuatan yang mengikat bahagian molekul dari dalam ke luar (daya intramolekul).

Di antara daya intermolekul yang menarik terdapat empat jenis: daya dipol ion, daya dipol-dipol, daya van der Waals, dan ikatan hidrogen.

Ciri-ciri ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen adalah antara atom "penderma" (elektronegatif yang mempunyai hidrogen) dan atom "reseptor" (elektronegatif tanpa hidrogen).

Biasanya menghasilkan tenaga antara 1 hingga 40 Kcal / mol, menjadikan daya tarikan ini jauh lebih kuat daripada yang berlaku dalam interaksi van der Waals, tetapi lebih lemah daripada ikatan kovalen dan ion.

Selalunya terjadi antara molekul dengan atom seperti nitrogen (N), oksigen (O) atau fluor (F), walaupun ia juga diperhatikan dengan atom karbon (C) ketika mereka melekat pada atom yang sangat elektronegatif, seperti dalam hal kloroform ( CHCl ₃ ).

Mengapa kesatuan berlaku?

Ikatan ini berlaku kerana, terikat pada atom yang sangat elektronegatif, hidrogen (atom kecil dengan muatan biasanya neutral) memperoleh muatan positif sebahagiannya, menyebabkan ia mula menarik atom elektronegatif lain ke arahnya.

Dari sinilah timbul ikatan yang, walaupun tidak dapat diklasifikasikan sebagai kovalen sama sekali, ikatan hidrogen dan atom elektronegatifnya dengan atom yang lain.

Bukti pertama mengenai kewujudan ikatan ini diperhatikan oleh kajian yang mengukur titik didih. Telah diperhatikan bahawa tidak semua ini meningkat dengan berat molekul, seperti yang diharapkan, tetapi ada sebatian tertentu yang memerlukan suhu yang lebih tinggi untuk mendidih daripada yang diperkirakan.

Dari sini, kewujudan ikatan hidrogen dalam molekul elektronegatif mula diperhatikan.

Panjang pautan

Ciri yang paling penting untuk diukur dalam ikatan hidrogen ialah panjangnya (semakin lama, semakin kuat), yang diukur dalam angstrom (Å).

Pada gilirannya, panjang ini bergantung pada kekuatan ikatan, suhu dan tekanan. Berikut ini menerangkan bagaimana faktor-faktor ini mempengaruhi kekuatan ikatan hidrogen.

Kekuatan ikatan

Kekuatan ikatan itu sendiri bergantung pada tekanan, suhu, sudut ikatan dan persekitaran (yang dicirikan oleh pemalar dielektrik tempatan).

Sebagai contoh, untuk molekul geometri linier ikatan lebih lemah kerana hidrogen lebih jauh dari satu atom daripada yang lain, tetapi pada sudut yang lebih ketat daya ini bertambah.

Suhu

Telah dikaji bahawa ikatan hidrogen cenderung terbentuk pada suhu yang lebih rendah, kerana penurunan kepadatan dan peningkatan pergerakan molekul pada suhu yang lebih tinggi menyebabkan kesukaran dalam pembentukan ikatan hidrogen.

Ikatan dapat diputuskan sementara dan / atau secara kekal dengan peningkatan suhu, tetapi penting untuk diperhatikan bahawa ikatan juga membuat sebatian mempunyai ketahanan yang lebih besar terhadap mendidih, seperti halnya dengan air.

Tekanan

Semakin tinggi tekanan, semakin besar kekuatan ikatan hidrogen. Ini berlaku kerana pada tekanan yang lebih tinggi, atom molekul (seperti dalam ais) akan lebih padat dan ini akan membantu mengurangkan jarak antara komponen ikatan.

Sebenarnya, nilai ini hampir linier ketika belajar untuk ais pada graf di mana panjang ikatan yang dijumpai dengan tekanan dihargai.

Ikatan jambatan hidrogen di dalam air

Molekul air terikat hidrogen.

Molekul air (H ₂ O) dianggap sebagai kes ikatan hidrogen yang sempurna: setiap molekul dapat membentuk empat ikatan hidrogen berpotensi dengan molekul air berdekatan.

Terdapat banyak pasangan hidrogen bermuatan positif dan pasangan elektron tidak terikat dalam setiap molekul, yang membolehkan mereka semua terlibat dalam ikatan hidrogen.

Inilah sebabnya mengapa air mempunyai takat didih yang lebih tinggi daripada molekul lain, seperti ammonia (NH ₃ ) dan hidrogen fluorida (HF).

Bagi yang pertama, atom nitrogen hanya mempunyai satu pasangan elektron bebas, dan ini bermaksud bahawa dalam sekumpulan molekul ammonia tidak ada pasangan bebas yang mencukupi untuk memenuhi keperluan semua hidrogen.

Dikatakan bahawa untuk setiap molekul ammonia satu ikatan hidrogen terbentuk dan atom H yang lain "terbuang".

Dalam kes fluorida, terdapat kekurangan hidrogen dan pasangan elektron "terbuang". Sekali lagi, terdapat banyak pasangan hidrogen dan elektron di dalam air, jadi sistem ini terikat dengan sempurna.

Ikatan hidrogen dalam DNA dan molekul lain

Dalam protein dan DNA, ikatan hidrogen juga dapat diperhatikan: dalam hal DNA, bentuk heliks ganda disebabkan oleh ikatan hidrogen antara pasangan dasarnya (blok bangunan yang membentuk heliks), yang memungkinkan molekul-molekul ini ditiru dan hidup seperti yang kita tahu ia wujud.

Dalam kes protein, hidrogen membentuk ikatan antara oksigen dan hidrogen amida; Bergantung pada kedudukan di mana ia berlaku, struktur protein yang dihasilkan berbeza akan terbentuk.

Ikatan hidrogen juga terdapat dalam polimer semula jadi dan sintetik dan molekul organik yang mengandungi nitrogen, dan molekul lain dengan ikatan jenis ini masih dikaji dalam dunia kimia.

Rujukan

1. Ikatan hidrogen. (sf). Wikipedia. Diperolehi dari en.wikipedia.org
2. Desiraju, GR (2005). Institut Sains India, Bangalore. Diperolehi dari ipc.iisc.ernet.in
3. Mishchuk, NA, & ​​Goncharuk, VV (2017). Mengenai sifat sifat fizikal air. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
4. Kimia, WI (sf). Apa itu Kimia. Diperolehi dari whatischemistry.unina.it
5. Chemguide. (sf). ChemGuide. Diperolehi dari chemguide.co.uk