Saikne ar ūdeņraža tilta īpašībām, saikne ūdenī un DNS



The ūdeņraža tilta saite ir elektrostatiska piesaiste starp divām polārām grupām, kas rodas, ja ūdeņraža atoms (H), kas piestiprināts pie ļoti elektronegatīva atoma, piesaista citu elektroģenētiski lādētu tuvējo atomu elektrostatisko lauku..

Fizikā un ķīmijā pastāv spēki, kas rada mijiedarbību starp divām vai vairākām molekulām, ieskaitot piesaistes spēkus vai atbaidīšanu, kas var darboties starp šīm un citām blakus esošajām daļiņām (piemēram, atomiem un joniem). Šos spēkus sauc par starpmolekulāriem spēkiem.

Intermolārie spēki ir vājāki dabā nekā tie, kas savieno molekulas daļas no iekšpuses (intramolekulārie spēki).

Ir četri pievilcīgu starpmolekulāro spēku veidi: jonu-dipola spēki, dipola-dipola spēki, van der Waals spēki un ūdeņraža saites..

Indekss

  • 1 Ūdeņraža tilta savienojuma raksturojums 
    • 1.1 Kāpēc savienība notiek?
  • 2 Saites garums
    • 2.1. Saites stiprums
    • 2.2 Temperatūra
    • 2.3 Spiediens
  • 3 Saistiet ar ūdeņraža tiltu
  • 4 Savienojums ar ūdeņraža tiltu DNS un citās molekulās
  • 5 Atsauces

Ūdeņraža tilta saiknes raksturojums 

Saistība ar ūdeņraža tiltu ir starp "donora" atomu (elektronegatīvu, kas satur ūdeņradi) un "receptoru" (elektronegatīvu bez ūdeņraža)..

Tā parasti ģenerē enerģiju no 1 līdz 40 Kcal / mol, padarot šo pievilcību ievērojami spēcīgāku, nekā tas notika van der Waals mijiedarbībā, bet vājāka nekā kovalentās un jonu saites..

Tas parasti notiek starp molekulām ar atomiem, piemēram, slāpekli (N), skābekli (O) vai fluoru (F), lai gan tas ir novērots arī ar oglekļa atomiem (C), ja tie ir piesaistīti ļoti elektronegatīviem atomiem, piemēram, hloroforma gadījumā. CHCl3).

Kāpēc savienība notiek?

Šī savienība rodas tāpēc, ka ūdeņradis (mazs atoms ar parasti neitrālu uzlādi), piesaistoties pie ļoti elektronegatīva atoma, iegūst daļēji pozitīvu lādiņu, izraisot to, ka tas sāk piesaistīt citus elektronegatīvus atomus pret sevi..

No tā rodas savienība, kas, lai gan to nevar klasificēt kā pilnīgi kovalentu, piesaista ūdeņradi un tā elektronegatīvo atomu šim citam atoms.

Pirmie pierādījumi par šo obligāciju esamību tika novēroti pētījumā, kas mēra viršanas punktus. Tika atzīmēts, ka ne visi no tiem palielinājās pēc molekulmasas, kā gaidīts, bet bija daži savienojumi, kuriem bija nepieciešama augstāka temperatūra, nekā bija paredzēts..

No šejienes mēs sākām novērot ūdeņraža saites esamību elektronegatīvās molekulās.

Saites garums

Svarīgākais raksturlielums, ko mēra ūdeņraža saitē, ir tā garums (garāks, mazāk spēcīgs), ko mēra angstromā (Å)..

Savukārt šis garums ir atkarīgs no saites stiprības, temperatūras un spiediena. Turpmāk aprakstīts, kā šie faktori ietekmē ūdeņraža saites stiprumu..

Saites stiprums

Saites stiprums pats par sevi ir atkarīgs no spiediena, temperatūras, saķeres leņķa un vides (ko raksturo vietējā dielektriskā konstante)..

Piemēram, lineārās ģeometrijas molekulām savienība ir vājāka, jo ūdeņradis ir tālāk no viena atoma nekā otrs, bet vairāk aizvērtiem leņķiem šis spēks pieaug.

Temperatūra

Ir pētīts, ka zemākas temperatūrās ūdeņraža saites var veidoties, jo blīvuma samazināšanās un molekulārās kustības palielināšanās augstākās temperatūrās rada grūtības ūdeņraža saišu veidošanā..

Jūs varat īslaicīgi un / vai pastāvīgi izjaukt saikni ar temperatūras pieaugumu, bet ir svarīgi atzīmēt, ka saites arī padara savienojumus lielākai pretestībai viršanai, kā tas ir ūdens gadījumā..

Spiediens

Jo augstāks spiediens, jo lielāks ir ūdeņraža saites stiprums. Tas notiek tāpēc, ka augstākos spiedienos molekulas atomi (kā, piemēram, ledus) kļūs kompaktāki un tas palīdzēs attālumam starp saiknes komponentiem būt zemākam.

Faktiski šī vērtība ir gandrīz lineāra, pētot ledu grafikā, kur tiek novērtēts saiknes garums, kas konstatēts ar spiedienu..

Saikne ar ūdeņraža tiltu

Ūdens molekula (H2O) tiek uzskatīts par perfektu ūdeņraža savienojuma gadījumu: katra molekula var veidot četras potenciālas ūdeņraža saites ar tuvumā esošām ūdens molekulām.

Katrā molekulā ir ideāls daudzums pozitīvi uzlādētu ūdeņraža un nesaistīto elektronu pāru, kas ļauj visiem iesaistīties ūdeņraža saišu veidošanā.

Tāpēc ūdenim ir augstāks viršanas punkts nekā citām molekulām, piemēram, amonjaka (NH3) un ūdeņraža fluorīds (HF).

Pirmajā gadījumā slāpekļa atoms satur tikai brīvu elektronu pāri, un tas nozīmē, ka amonjaka molekulu grupā nav pietiekami daudz brīvo pāri, lai apmierinātu visu ūdeņraža vajadzību..

Ir teikts, ka katrai amonjaka molekulai ar ūdeņraža saiti veidojas atsevišķa saite un ka pārējie H atomi ir "izšķērdēti"..

Fluorīda gadījumā ir diezgan daudz hidrogēnu, un elektronu "pāri" tiek izšķiesti. Atkal, ūdenī ir pietiekams daudzums ūdeņraža un elektronu pāru, tāpēc šī sistēma lieliski savienojas.

Saikne ar ūdeņraža tiltu DNS un citās molekulās

Olbaltumvielās un DNS ūdeņraža saites var novērot arī: DNS gadījumā dubultā spirāles forma ir saistīta ar ūdeņraža saitēm starp tās bāzes pāriem (blokiem, kas veido spirāli), kas ļauj šīs molekulas tiek atdarinātas un ir dzīve, kā mēs to zinām.

Attiecībā uz olbaltumvielām ūdeņradi veido saites starp oksīdiem un amīda hidrogēniem; Atkarībā no tā, kur tas notiek, tiks izveidotas dažādas iegūtās proteīnu struktūras.

Ūdeņraža saites ir sastopamas arī dabiskajos un sintētiskajos polimēros, un organiskās molekulas, kas satur slāpekli, un citas molekulas ar šāda veida savienību joprojām tiek pētītas ķīmijas pasaulē..

Atsauces

  1. Ūdeņraža saite. (s.f.). Vikipēdija. Izgūti no en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G. R. (2005). Indijas Zinātņu institūts, Bangalore. Saturs iegūts no ipc.iisc.ernet.in
  3. Mishchuk, N. A., & Goncharuk, V. V. (2017). Par ūdens fizikālo īpašību raksturu. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
  4. Chemistry, W. I. (s.f.). Kas ir ķīmija Izgūti no whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (s.f.). ChemGuide. Izgūti no chemguide.co.uk