氢键是分子间作用力的一种,是一种永久偶极之间的作用力,氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间(X-H…Y),通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(X、Y)都是电负性较强的原子。氢键既可以是分子间氢键,也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol,一般为5-30kJ/mol,比一般的共价键、离子键和金属键键能要小,但强于静电引力。
氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义,它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。
氢键通常可用X-H…Y来表示。其中X以共价键与氢相连,具有较高的电负性,可以稳定负电荷,因此氢易解离,具有酸性(质子给予体)。而Y则具有较高的电子密度,一般是含有孤对电子的原子,容易吸引氢原子,从而与X和H原子形成三中心四电子键。
键能
氢键键能大多在25-40kJ/mol之间。一般认为键能小于25kJ/mol的氢键属于较弱氢键,键能在25-40kJ/mol的属于中等强度氢键,而键能大于40kJ/mol的氢键则是较强氢键。曾经有一度认为最强的氢键是[HF2]−中的FH…F−键,计算出的键能大约为169kJ/mol。而事实上,用相同方法计算甲酸和氟离子间的[HCO2H…F−]氢键键能,结果要比HF2−的高出大约30kJ/mol。
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老师好!你应该从1+1=2开始讲起,否则不仅文科生不懂,小学生也可能听不懂
大水簇
聚水也叫水簇 (water cluster)。 2020年在Fluid Phase Equilibria杂志上发表了一篇题目为水的结构的文章 (The structure of water)文章中给出了水簇的图像。聚水是存在的。
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和无脑喷子有必要解释吗
用一块金属钠打水漂
以后化学课上也这样和学生讲氢键。
芳华0501 回复 @用一块金属钠打水漂:
那好呀,原来是个化学老师啊
夜半小夜曲的奈奈 回复 @用一块金属钠打水漂:
千万别这样,别让你的学生反感物理和化学。真的你相信我。
用一块金属钠打水漂
关于氢键的这样解读,比化学专业课的解读更生动,也让一些没有很好的化学背景的听众也能听懂。很棒!