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:

▪ Конфликтология. Шпаргалка

▪ Психология труда. Конспект лекций

▪ История Украины. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Технология передачи аудио-сообщений при помощи лазерного света 10.02.2019 Новая технология, разработанная в одной из лабораторий Массачусетского технологического института, позволяет передавать аудио-сообщения, предназначенные для ушей только одного человека, на расстояние до нескольких метров. Ключевую роль в этой технологии играет свет специально настроенного лазера, который возбуждает и заставляет колебаться молекулы воды, находящиеся в воздухе. Область применения такой технологии достаточно широка, начиная от военных технологий, целевой рекламы и многого другого, где в силу каких-либо причин использование наушников является неприемлемым или нецелесообразным. Не стоит волноваться по поводу "лазера, нацеленного на ваше ухо", разработчики технологии утверждают, что все это полностью безопасно для человека. "Это - первая подобная система, в которой используются лазеры, излучение которые полностью безопасно для глаз и кожи человека" - рассказывается Чарльз М. Уинн (Charles M. Wynn), руководитель исследовательской группы. Основным компонентом системы является тулиевый лазер, излучающий в диапазоне 1.9 микрометра. Свет этого диапазона эффективно поглощается молекулами воды водяного пара, присутствующего в воздухе, что приводит к возникновению фотоакустического эффекта. При этом, для качественной работы новой лазерной технологии требуется очень малое количество воды в воздухе, она будет нормально работать даже в самых сухих условиях. Некоторое время ученые потратили на выбор одной из методик передачи звука при помощи лазерного света. Первой технологией являлась простейшая амплитудная модуляция лазерного света, которая позволяла воспроизвести звук, улавливаемый микрофоном, на расстоянии до 2.5 метров. Во втором методе модуляция света не использовалась, ключевым моментом этого метода, который получил название динамической фотоакустической спектроскопии, являлись зеркала и многократное отражение света, создававшего биения на требуемой звуковой частоте. Этот второй метод позволяет получать звуковые колебания большей амплитуды или предавать звуковую информацию на большие расстояния. В результате проб различных методов ученые разработали свой метод, использующий только лучшие черты от двух описанных выше методов передачи звука. И в результате экспериментальный образец устройства обеспечил передачу звука с уровнем в 60 децибелл (уровень нормального разговора) на расстоянии до нескольких метров.

Другие интересные новости:

▪ Осенние дети живут дольше

▪ Горячая вода вместо нефти и газа

▪ Кроссворды помогают сохранить ясность ума

▪ Новая мембрана удешевит фильтрацию воды

▪ Связь голода с любопытством

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Публий Теренций Афр. Знаменитые афоризмы

▪ статья Чем питаются осы? Подробный ответ

▪ статья Кошачья мята. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Каскодный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Арабский шатер. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026