Link av Hydrogen Bridge Egenskaper, Link in Water og i DNA



den hydrogen bro lenke Det er en elektrostatisk tiltrekning mellom to polare grupper som forekommer når et hydrogenatom (H) bundet til et høyt elektronegativt atom tiltrekning som utøves på det elektrostatiske feltet av ladet atom andre nær elektronegativt.

I fysikk og kjemi er det krefter som genererer samspill mellom to eller flere molekyler, inkludert tiltrengningskrefter eller frastøt, som kan virke mellom disse og andre nærliggende partikler (som atomer og ioner). Disse kreftene kalles intermolekylære krefter.

De intermolar krefter er svakere i natur enn de som forbinder de deler av et molekyl innsiden ut (intramolekylære krefter).

Det er fire typer attraktive intermolekylære krefter: ion-dipol styrker, dipol-dipol styrker, van der Waals styrker og hydrogenbindinger..

index

  • 1 Kjennetegn ved hydrogenbro-lenken 
    • 1.1 Hvorfor forening skjer?
  • 2 lenke lengde
    • 2.1 Link styrke
    • 2.2 Temperatur
    • 2.3 Trykk
  • 3 Link med hydrogenbro i vannet
  • 4 Kobling av hydrogenbro i DNA og andre molekyler
  • 5 referanser

Kjennetegn ved hydrogenbrokoblingen 

Båndet ved hydrogenbro er mellom et "donor" atom (det elektronegative som har hydrogen) og en "reseptor" (det elektronegative uten hydrogen).

Typisk resulterer energi mellom 1 til 40 kcal / mol, noe som gjør denne betydelig sterkere tiltrekning enn skjedde i van der Waals interaksjoner vil, men svakere enn kovalente og ioniske bindinger.

Vanligvis oppstår mellom molekyler med atomer så som nitrogen (N), oksygen (O) eller fluor (F), men blir også observert med karbonatomer (C) når disse er festet til sterkt elektronegative atomer, som i tilfellet med kloroform ( CHC3).

Hvorfor foreningen skjer?

Denne bindingen skjer fordi, er bundet til et høyt elektroatom, hydrogen (vanligvis liten nøytralt atom med last) får en delvis positiv ladning, slik at det begynner å tiltrekke seg andre elektronegative atomer til seg selv.

Derav en union, men kan ikke bli klassifisert som fullstendig kovalent binder hydrogenatom og elektronegative kommer til denne andre atom.

De første bevis på eksistensen av disse bindingene ble observert ved en studie som målt kokpunktene. Det ble bemerket at ikke alle disse økte i henhold til molekylvekt, som forventet, men at det var visse forbindelser som krevde en høyere temperatur å koke enn spådd.

Herfra begynte vi å observere eksistensen av hydrogenbindinger i elektronegative molekyler.

Lengden på lenken

Den viktigste egenskapen til å måle i et hydrogenbinding er lengden (lengre, mindre sterk), som måles i angstrom (Å).

Denne lengden avhenger i sin tur av bindestyrken, temperatur og trykk. Følgende beskriver hvordan disse faktorene påvirker styrken av et hydrogenbinding..

Linkstyrke

Bindingsstyrken i seg selv er avhengig av trykk, temperatur, binding vinkel og atmosfæren (som er karakterisert ved en dielektrisk konstant lokal).

For eksempel for molekyler av lineær geometri er foreningen svakere fordi hydrogen er lengre fra ett atom enn et annet, men i mer lukkede vinkler vokser denne kraften.

temperaturen

Det har blitt studert at hydrogenbindinger er tilbøyelige til å danne ved lavere temperaturer, siden nedgangen i tetthet og økning i molekylær bevegelse ved høyere temperaturer forårsaker vanskeligheter i dannelsen av hydrogenbindinger.

De kan bryte bindinger midlertidig og / eller varig med økende temperatur, men det er viktig at koblingene også gjøre forbindelsene har større motstand mot kokende, slik som vann.

trykk

Jo høyere trykk, desto større er hydrogenbindingens styrke. Dette skjer fordi ved høyere trykk vil atomene i molekylet (som for eksempel i isen) bli kompaktere og dette vil bidra til at avstanden mellom komponentene i lenken blir lavere.

Faktisk er denne verdien nesten lineær når man studerer for is på en graf der koblingslengden som er funnet med trykket, blir verdsatt..

Link ved hydrogenbro i vannet

Vannmolekylet (H2O) er ansett som en perfekt tilfelle av binding av hydrogenbinding: hvert molekyl kan danne hydrogenbindinger fire mulige nærliggende vannmolekyler.

Det er i hvert molekyl den perfekte mengden positivt ladede hydrogen og ikke-koblede elektronpar, noe som gjør det mulig for alle å være involvert i dannelsen av hydrogenbindinger.

Det er derfor vann har et høyere kokepunkt enn andre molekyler som for eksempel ammoniakk (NH3) og hydrogenfluorid (HF).

I det første tilfelle har bare nitrogenatomet et fritt elektronpar, og dette gjør en gruppe av ammoniakk-molekyler ikke er nok parene for å tilfredsstille behovene til alle hydrogener.

Det sies at for hvert molekyl ammoniakk med en enkeltbinding bro hydrogen annet enn H-atomer former "bortkastet".

I tilfelle av fluorid, er det snarere et underskudd av hydrogenatomer og "bortkastet" elektronpar. Igjen vannet eksisterer tilstrekkelig mengde hydrogen og elektronparet, slik at dette systemet knytter fullkommenhet.

Link av hydrogenbro i DNA og andre molekyler

Ved proteiner og DNA kan også bli observert linker hydrogen bro: i tilfellet av DNA-dobbeltspiralen er på grunn av hydrogenbindinger mellom de parvis (blokker som utgjør helix) som tillater disse molekylene blir replikert og det er liv som vi kjenner det.

Når det gjelder proteiner, danner hydrogener bindinger mellom oksygener og amidhydrogener; Avhengig av posisjonen der det oppstår, dannes forskjellige resulterende proteinkonstruksjoner.

Hydrogenbindinger er også til stede i naturlige og syntetiske polymerer og organiske molekyler som inneholder nitrogen, og likevel studert i verden av kjemi andre molekyler slik binding.

referanser

  1. Hydrogenbinding. (N.d.). Wikipedia. Hentet fra en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G.R. (2005). Indian Institute of Science, Bangalore. Hentet fra ipc.iisc.ernet.in
  3. Mishchuk, N. A., & Goncharuk, V. V. (2017). På naturen av fysiske egenskaper av vann. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
  4. Kjemi, W. I. (s.f.). Hva er kjemi Hentet fra whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (N.d.). ChemGuide. Hentet fra chemguide.co.uk