льшення об'єму води при пониженні температури. Це пов'язано з тим, що при зниженні температури відбувається зміцнення молекул і тому зменшується щільність їх В«УпаковкиВ». p> При вивченні органічної хімії виникало і таке питання: чому температури кипіння спиртів набагато вище, ніж відповідних вуглеводнів? Пояснюється це тим, що між молекулами спиртів теж утворюються водневі зв'язки.
Підвищення температури кипіння спиртів відбувається також внаслідок укрупнення їх молекул. Водневий зв'язок характерна і для багатьох інших органічних сполук (фенолів, карбонових кислот та ін.) З курсів органічної хімії та загальної біології відомо, що наявністю водневої зв'язку пояснюється вторинна структура білків, будова подвійної спіралі ДНК, т. е. явище комплементарності. br/>
3. Види водневого зв'язку
В
Існує два види водневого зв'язку внутримолекулярная і межмолекулярная водневі зв'язки. Якщо воднева зв'язок об'єднує частини однієї молекули, то говорять про внутрішньомолекулярного водневого зв'язку. Це особливо характерно для багатьох органічних сполук. Якщо ж воднева зв'язок утворюється між атомом водню однієї молекули і атомом неметалла іншої молекули (межмолекулярная воднева зв'язок), то молекули утворюють досить міцні пари, ланцюжки, каблучки. Так, мурашина кислота і в рідкому і в газоподібному стані існує у вигляді димерів:
В
а газоподібний фтороводород містять полімерні молекули, що включають до чотирьох частинок HF. Міцні зв'язки між молекулами можна знайти у воді, рідкому аміаку, спиртах. Необхідні для утворення водневих зв'язків атоми кисню та азоту містять всі вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти. Відомо, наприклад, що глюкоза, фруктоза і сахароза чудово розчиняються у воді. Не останню роль у цьому відіграють водневі зв'язки, утворюються в розчині між молекулами води і численними OH-групами вуглеводів.
4. Енергія водневого зв'язку
В
Існують декілька підходів до характеристики водневих зв'язків. Основний критерій - це енергія водневого зв'язування (RXH ... BY), яка залежить як від природи атомів Х і У, так і загального будови молекул RXH і BY. Здебільшого вона становить 10-30 кДж/моль, але в деяких випадках може досягати 60-80 кДж/моль і навіть вище. З енергетичних характеристиками розрізняють сильні і слабкі водневі зв'язки. Енергія освіти сильних водневих зв'язків становить 15-20 кДж/моль і більше. До них відносять зв'язку О-H ... О в воді, спиртах, карбонових кислотах, зв'язку О-Н ... N, NH ... O і NH ... N у з'єднаннях, що містять гідроксильні, амідні і амінниє групи, наприклад в білках. Слабкі водневі зв'язки мають енергію освіти менше 15 кДж/моль. Нижньою межею енергії водневого зв'язку є 4-6 кДж/моль, наприклад зв'язку С-Н ... О в кетонах, ефірах, водних розчинах ор...
