¿Qué es el enlace de hidrógeno?

El enlace de hidrógeno es un tipo de fuerza intermolecular. Es una fuerza entre dipolos permanentes que se produce cuando átomos de hidrógeno que se han unido a otros átomos con enlaces valentes se unen entre sí. otro átomo (X-H...Y), los átomos (X, Y) en ambos lados del átomo de hidrógeno que generalmente se someten a enlaces de hidrógeno son todos átomos con fuerte electronegatividad.

Los enlaces de hidrógeno pueden ser intermoleculares o intramoleculares. Su energía de enlace máxima es de aproximadamente 200 kJ/mol, generalmente 5-30 kJ/mol, que es más pequeña que el enlace valente general, el enlace iónico y el enlace metálico, pero más fuerte que la atracción electrostática. Los enlaces de hidrógeno son de particular importancia para los biopolímeros y son parte de la razón por la cual se estabilizan las estructuras secundarias, terciarias y cuaternarias de proteínas y ácidos nucleicos.

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La influencia de los enlaces de hidrógeno

1. La gran solubilidad del amoniaco en agua está relacionada con los enlaces de hidrógeno entre este y las moléculas de agua.

2. La glicerina, el ácido fosfórico anhidro y el ácido sulfúrico tienen alta viscosidad.

3. Existen enlaces de hidrógeno intramoleculares en el o-nitrofenol, por lo que el punto de fusión es inferior al del m-nitrofenol y al p-nitrofenol.

4. Las moléculas de agua del hielo ocupan menos espacio en la estructura cristalina del hielo, por lo que la densidad del hielo es menor, incluso menor que la del agua.

5. Cada molécula de agua del hielo participa en la formación de 4 enlaces de hidrógeno O-H...O en dirección tetraédrica. El calor de fusión del hielo es 5,0 kJ/mol y la energía de los enlaces de hidrógeno en el hielo es 18,8 kJ/mol, por lo que todavía hay muchos enlaces de hidrógeno en el agua recién derretida. A 4°C, las tendencias de ruptura de los enlaces de hidrógeno del agua (aumento de la densidad) y de aumento de la distancia entre las moléculas calentadas (disminución de la densidad) son iguales, por lo que la densidad del agua es máxima a 4°C. Esta temperatura es crucial para la vida acuática. Garantiza que la vida acuática no muera debido a la congelación del agua en invierno.

6. La formación de enlaces de hidrógeno dentro de la molécula suele aumentar la acidez. Por ejemplo, la Ka del ácido benzoico = 96,2 × 10-?, mientras que la Ka del ácido o-hidroxibenzoico = 9,9 × 10-?, el ácido 2,6-dihidroxibenzoico puede formar dos enlaces de hidrógeno dentro de la molécula, y su Ka = 5 × 10-9. La razón es que la formación de enlaces de hidrógeno intramoleculares promueve la disociación del hidrógeno.

7. Hay un esqueleto similar al hielo construido por enlaces de hidrógeno en el hidrato cristalino, en el que se pueden empaquetar pequeñas moléculas o iones. Véase clatrato de agua y gas metano.

Enciclopedia Baidu-Enlace de hidrógeno