氢键的形成,氢键的形成条件
1、氢键的形成条件
氢键的形成需要满足氢原子、较电负的原子、电荷分布和距离等条件。这种相互作用力在生物化学、物理化学、材料科学等领域中都有重要的应用。
氢键是一种分子间的相互作用力,通常是指氢原子与较电负的原子(如氧、氮、氟)之间的相互作用。
氢键的形成需要满足以下条件:
氢原子:氢键的形成需要一个氢原子,通常是来自于一个分子中的极性共价键上的氢原子。
较电负的原子:氢键的形成需要一个较电负的原子,通常是来自于另一个分子中的氧、氮、氟等元素。
电荷分布:氢键的形成需要两个分子之间的电荷分布相互作用,通常是由于一个分子中的氢原子与另一个分子中的较电负原子之间的电荷分布相互作用。
距离:氢键的形成需要两个分子之间的距离足够接近,通常是在0.1到0.5纳米之间。

2、氢键的形成条件是什么?
分子内氢键形成条件:分子内氢键受环结构、X-H…Y往往不能在同一直线上。分子内氢键降低了物质的熔点。分子内氢键必须具备形成氢键的必要条件,也必须具备特定条件,如:形成平面环,环的大小以五或六原子环最稳定,形成的环中没有任何的扭曲。
分子间氢键形成条件:
(1)与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子。
(2)B(F、O、N)部分负电荷半径小、电负性大、单电子对的氢键性质:强极性键(A-H)上的氢核与大电负性、单电子对和粒子的B原子之间的静电引力。

3、怎样形成氢键
氢键是关于分子间的微弱作用力的,在质子部分远离电子时容易形成。
氢原子的半径较小,一旦带部分正电荷,电荷密度很大,这就增加了其与富电子基团的相互作用。氢键的形成,应该理解为质子的给体、受体之间的相互作用,不应局限在某元素上,实际上,氢键的种类还是十分丰富的:
1、常规氢键
H原子与电负性较高的原子结合时形成的氢键,如F、O、N,Cl和C在一定条件下也可以参与形成氢键。2003年的北京赛区预赛题中有三氯甲烷与苯的派电子形成氢键,可以把CCl3看作高电负性基团,而苯的派电子为很好的质子受体。
2、X-H-派氢键
又叫做芳香氢键,是派电子体系作为质子受体,上面已经顺便说过。这种氢键在生命体重稳定多肽和蛋白质的结构有很重要的作用。
3、X-H-M氢键
具有充满电子的d轨道的过渡金属,如Pt等,能作为质子的受体,和X-H基团形成3c-4e氢键体系。如{(PtCl4)·cis-[PtCl2(NH2Me)2]}2-
中的N-H-Pt氢键指向平面四方形[PtCl4]的中心。
当H的电负性介于X和Y之间时,就有可能产生这种氢键,如H3N-BH3。在这里,质子的受体实际上是H-。二氢键体系容易失去H2,可以看作是脱氢过程的中间体。
5、抓氢键
过渡金属与H-H分子形成的3c-4e桥键,结构类似于硼中的3c-4e键,这里就不画了。
其实氢键的种类远比我列举的丰富,在实际研究中,是否存在氢键是由实验测得的,而并不是理论分析。一般来讲,当由H相隔的两个原子间距离小于它们的范德华半径时,就可以认为而这中存在氢键,二原子间总是或多或少存在一些相互作用。故氢键的存在还是很普遍的。
4、氢键的形成条件
环的大小以五或六原子环最稳定。
氢键形成条件:分子内氯键受环结构、X一HY往往不能在同一直线上。分子内氢键降低了物质的熔点。分子内氢键必须具备形成氢键的必要条件,也必须具备特定条件,如:形成平面环,环的大小以五或六原子环最稳定,形成的环中没有任何的扭曲。
氢键的结合能是2-8千卡(Kcal)。氢键是一种比分子间作用力(范德华力)稍强,比共价键和离子键弱很多的相互作用。其稳定性弱于共价键和离子键。
氢键键能大多在25-40kJ/mol之间。一般认为键能40kj/mol的氢键则是较强氢键。

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