31. Водородная связь.

Межмолекулярная и внутримолекулярная водородная связь

Химические связи в молекулах обычно очень прочны, их энергия находится в пределах 100-150 кДж/моль. Кроме этого, существуют так называемые водородные связи, прочность которых составляет 10-40 кДж/моль. Длина этих связей соответственно 270-230 пм.

Водородной связью между атомами Э_А и Э_В называется взаимодействие, осуществляемое атомом водорода, соединенным с Э_А или Э_В химической связью.

Изображение водородной связи в общем случае имеет вид:

Э_А-Н ...Э_в..

Очевидно, что водородная связь трехцентровая, так как в ее образовании принимают участие 3 атома. Для возникновения такой связи необходимо, чтобы атомы Э_А и Э_В обладали большой электроотрицательностью. Это атомы наиболее отрицательных элементов: азота (ОЭО = 3,0), кислорода (ОЭО = 3,5), фтора (ОЭО = 4,0) и хлора (ОЭО = 3,0). Водородная связь образуется в результате комбинации ls-AO водорода и двух 2рАО атомов Э_А и Э_В; 2рорбитали ориентированы вдоль одной прямой. Поэтому водородная связь линейная.

Водородная связь называется:

1) внутримолекулярной, если атомы Э_А и Э_В, соединенные этой связью, принадлежат одной и той же молекуле;

2) межмолекулярной, если атомы Э_А и Э_В находятся в разных молекулах.

Внутримолекулярные водородные связи играют важнейшую биологическую роль, так как определяют, например, спиральную структуру полимерных молекул белков. В белках это связи N-Н...О между аминокислотными остатками. Не менее важны межмолекулярные водородные связи. С их помощью соединены цепи нуклеиновых кислот, образующих двойную спираль. Здесь имеются два типа связей между нуклеиновыми основаниями - N-H-N и N-Н-О.

Средняя кинетическая энергия теплового движения молекул имеет значение порядка 3/2RT. При температуре человеческого тела 37°С (310 °К) это составляет около 4 кДж/моль. Прочность водородных связей находится в пределах 10-40 кДж/моль, поэтому они достаточно прочны, чтобы выдерживать постоянные удары окружающих молекул и обеспечивать постоянство формы полимерных биологических структур. Вместе с тем при ударах активных молекул водородные связи периодически разрываются, затем вновь восстанавливаются, обеспечивая протекание различных процессов жизнедеятельности.

Рассмотренные примеры наглядно иллюстрируют более широкий круг применения метода МО ЛКАО, чем метода ВС. Тем не менее метод ВС может успешно использоваться для прогнозирования свойств и строения многих веществ, и в том числе комплексных соединений.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

<< Назад: Химическая связь и ее экспериментальные характеристики

>> Вперед: Макро и микроэлементы в среде и в организме человека

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Логика. Конспект лекций

▪ Семейное право. Конспект лекций

▪ Гражданское право. Особенная часть. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Случайная новость из Архива LMZ10501 - DC/DC наномодуль с током нагрузки до 1 А 11.06.2015 Компания Texas Instruments для простоты использования и монтажа модернизировала корпус миниатюрного модуля синхронного понижающего DC-DC регулятора LMZ10501 - представителя семейства SIMPLE SWITCHER. Теперь LMZ10501 выпускается только в корпусе SIL, размерами 3,0х2,6х1,2 мм - в данном корпусе кристалл монтируется под индуктивность, тем самым обеспечивается лучший теплоотвод за счет передачи тепла на PCB и уменьшается риск повреждения самого модуля при монтаже. Несмотря на малые размеры, LMZ10501 обладает отличными характеристиками: малый уровень выходных пульсаций, малый уровень EMI и высокий КПД. Регулятор прост в использовании и для обеспечения базовой функциональности достаточно трех конденсаторов и двух резисторов. Преобразование напряжения в регуляторе происходит с помощью ШИМ. Выбранная частота встроенного ШИМ генератора (2 МГц) позволяет добиться баланса между малым уровнем пульсаций и высоким КПД. Кроме этого, использование в преобразователе экранированной индуктивности в сочетании с используемым корпусом и возможностью размещения внешних входных/выходных конденсаторов близко к корпусу позволяют достичь малых уровней электромагнитного излучения (EMI) и соответствие стандарту CISPR22 класс B без использования дополнительных фильтров. Также в модуле реализованы дополнительные функции, упрощающие его использование в устройстве. Для защиты преобразователя в случае избыточной токовой нагрузки в модуль встроен блок ограничения пикового ток через встроенные силовые ключи. Встроенный блок плавного пуска позволяет избежать больших стартовых токов и всплесков напряжения по выходу при подаче напряжения питания. Основная область применения представленных наномодулей - приложения, чувствительные к занимаемой площади, с входными уровнями напряжений 3,3 и 5 В с выходным током до 1 А. К таким применениям возможно отнести устройства тестирования и измерения, устройства промышленной автоматизации и т.п. Основные характеристики: Максимальный ток: до 1 A; Диапазон входного напряжения: от 2,7 до 5,5 В; Диапазон выходного напряжения: от 0,6 до 3,6 В; КПД: до 95%; Встроенная индуктивность; Регулировка выходного напряжения; Частота ШИМ генератора: 2 МГц; Интегрированная компенсационная цепочка; Управление плавным стартом; Защита от превышения тока; Температурная защита; Блокировка питания при пониженном входном напряжении (UVLO); Малый корпус 8-LLP (3,0х2,6х1,2 мм).

Другие интересные новости:

▪ Ткань будущего меняет форму и цвет

▪ Кишечные бактерии управляют кишечными часами

▪ Смартфон с бесконечной памятью

▪ Магнитные нанодиски для лечения мозга

▪ Кто на видеозаписи наружного наблюдения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Атомная электростанция. История изобретения и производства

▪ статья Что такое мамонт? Подробный ответ

▪ статья Руководитель водолазного спуска. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Подключение электросчетчика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Подсчет спичек в коробках за спиной. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026