Legarea prin caracteristicile podului hidrogen, legătura în apă și în ADN

legătură hidrogen Este o atracție electrostatică între două grupări polare care apare atunci când un atom de hidrogen (H), legat la un atom de atracție foarte electronegativ exercitată asupra câmpului electrostatic încărcat electronegatively atom altul din apropiere.

Fizică și chimie există forțe care generează o interacțiune între două sau mai multe molecule, inclusiv forțe de atracție sau respingere care pot acționa între acestea și alte particule din apropiere (cum ar fi atomii și ioni). Aceste forțe sunt numite forțe intermoleculare.

Forțele intermole au o natură mai slabă decât cele care se alătură părților unei molecule din interior (forțele intramoleculare).

Există patru tipuri de forțe intermoleculare atractive: forțe dipol-ion, forțe dipol-dipol, forțe van der Waals și legături de hidrogen.

index

• 1 Caracteristicile legăturii dintre punțile de hidrogen
  • 1.1 De ce se întâmplă unirea?
• 2 Lungimea liniei
  • 2.1 Puterea legăturii
  • 2.2 Temperatura
  • 2.3 Presiune
• 3 Legați prin punte de hidrogen în apă
• 4 Legătura prin punte de hidrogen în ADN și alte molecule
• 5 Referințe

Caracteristicile legăturii dintre punțile de hidrogen

Legătura prin punte de hidrogen se află între un atom "donator" (electronegativ care are hidrogen) și un "receptor" (electronegativ fără hidrogen).

De obicei generează o energie între 1 și 40 kcal / mol, ceea ce face ca această atracție să fie considerabil mai puternică decât cea care a avut loc în interacțiunea van der Waals, dar mai slabă decât legăturile covalente și ionice.

De obicei, are loc între molecule cu atomi cum ar fi azot (N), oxigen (O) sau fluor (F), dar este de asemenea observată cu atomi de carbon (C), atunci când acestea sunt atașate de atomi foarte electronegative, ca în cazul de cloroform ( CHCI₃).

De ce se întâmplă unirea?

Această legare are loc deoarece, fiind legat la un atom foarte electronegativ, hidrogen (atom neutru tipic mic, cu sarcină) dobândește o sarcină parțial pozitivă, făcându-l să înceapă să atragă alți atomi electronegative la sine.

De aici rezultă o unire care, deși nu poate fi clasificată ca fiind total covalentă, leagă hidrogenul și atomul său electronegativ la acest alt atom.

Primele dovezi ale existenței acestor legături au fost observate printr-un studiu care a măsurat punctele de fierbere. Sa observat că nu toate acestea au crescut în funcție de greutatea moleculară, așa cum era de așteptat, dar că au existat anumiți compuși care au necesitat o temperatură mai ridicată la fierbere decât sa prevăzut.

De aici, am început să observăm existența legăturilor de hidrogen în moleculele electronegative.

Lungimea liniei

Cea mai importantă caracteristică pentru măsurarea unei legături de hidrogen este lungimea sa (cea mai lungă, mai puțin puternică), care este măsurată în angstrom (Å).

La rândul său, această lungime depinde de rezistența legăturii, de temperatura și de presiune. Următoarea descrie modul în care acești factori influențează rezistența unei legături de hidrogen.

Puterea legăturii

Rezistența legăturii depinde în sine de presiunea, temperatura, unghiul de legătură și mediul (care se caracterizează printr-o constantă dielectrică locală).

De exemplu, pentru moleculele de geometrie liniară, unirea este mai slabă deoarece hidrogenul este mai departe de un atom decât altul, dar la unghiuri mai închise această forță crește.

temperatură

Sa studiat că legăturile de hidrogen sunt predispuse la temperaturi mai scăzute, deoarece scăderea densității și creșterea mișcării moleculare la temperaturi mai ridicate cauzează dificultăți în formarea legăturilor de hidrogen.

Ele pot rupe legăturile temporar și / sau permanent cu creșterea temperaturii, dar este important ca legaturile fac, de asemenea, compușii prezintă o mai mare rezistență la fierbere, cum ar fi apa.

presiune

Cu cât este mai mare presiunea, cu atât este mai mare rezistența legăturii de hidrogen. Acest lucru se datorează faptului că, la presiuni mai mari, atomii moleculei (de exemplu, pe gheață) este compactat în continuare și acest lucru va ajuta la distanța dintre componentele legăturii este mai puțin.

De fapt, această valoare este aproape liniară atunci când studiază pentru gheață într-un grafic în care lungimea legăturii găsită cu presiunea este apreciată.

Legătura prin punte de hidrogen în apă

Moleculele de apă (H₂O) este considerat un caz perfect de lipire cu hidrogen: fiecare moleculă poate forma patru legături potențiale de hidrogen cu molecule de apă din apropiere.

Ea există în fiecare moleculă cantitatea perfectă de hidrogeni și perechi de electroni nelegați încărcate pozitiv, provocând toate să fie implicate în formarea de legături de hidrogen.

De aceea, apa are un punct de fierbere mai mare decât alte molecule cum ar fi, de exemplu, amoniacul (NH₃) și fluorură de hidrogen (HF).

În primul caz, numai atomul de azot are o pereche de electroni liber, iar acest lucru face ca un grup de molecule de amoniac nu suficient perechi libere pentru a satisface nevoile tuturor hidrogeni.

Se spune că pentru fiecare moleculă de amoniac formează un hidrogen legătură punte și ceilalți atomi de H „pierdut“.

În cazul fluorurii, există mai degrabă un deficit de hidrogeni și perechilor de electroni „irosite“. Din nou, există o cantitate adecvată de hidrogen și perechi de electroni în apă, deci acest sistem se leagă perfect.

Legătura prin punte de hidrogen în ADN și în alte molecule

In proteine ​​și ADN-ul poate fi de asemenea observate pod legături de hidrogen: în cazul ADN-ului dublu helix se datorează legăturilor de hidrogen dintre perechile lor (blocuri ce compun helix), care permit aceste molecule sunt reproduse și există viață așa cum o știm.

În cazul proteinelor, hidrogenul formează legături între oxigen și hidrogenul amidic; în funcție de poziția în care se produce, vor fi formate diferite structuri proteice rezultate.

legături de hidrogen sunt de asemenea prezente în polimeri naturali și sintetici și molecule organice conținând azot, și încă bine studiate în lumea chimiei altor molecule astfel de legare.

referințe

1. Legătură hidrogen. (N.d.). Wikipedia. Adus de la en.wikipedia.org
2. Desiraju, G. R. (2005). Institutul Indian de Știință, Bangalore. Adus de la ipc.iisc.ernet.in
3. Mishchuk, N.A., & Goncharuk, V.V. (2017). Cu privire la natura proprietăților fizice ale apei. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
4. Chemistry, W. I. (s.f.). Ce este chimia Adus de la whatischemistry.unina.it
5. Chemguide. (N.d.). ChemGuide. Adus de la chemguide.co.uk