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氢键
Hydrogen Bonding
与电负性大的原子
X
（氟、氯、氧、氮等）共价结合的氢，如与负电性大的原子
< br>Y
（与
X
相同的也可以）接近，
在
X
与
Y
之间
以氢为媒介，生成
X-
H…Y
形的键。
这种键称为氢键。
氢键的结合能是
2
—
8
千卡（
Kcal
）
。因多数氢键的共同作用，所以非常稳定。在蛋白质的
a
-
螺旋的情况下是
N-
H…O
型的氢键，
DNA
的双螺旋情况下是
N-
H…O
，
N-
H…N
型的氢键，
因为这样氢键很多，
因此这些结构是稳定的，
此外，水和其他溶媒是异质的，也由于在水分
子间生成
O-
H…O
< br>型氢键。因此，这也就成为疏水结合形成的原因。
一、氢键的形成
1
、同种分子之间
现以
HF
为
例说明氢键的形成。在
HF
分子中，由于
F
的电负性（
4.0
）很大，共用电
子对强
烈偏向
F
原子一边，而
H
原子核外只有一个电子，其电子云向
F
原子偏移的结果，使得它
几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电
子的带部分正电荷的氢原子，使附近另一个
HF
分子中含有孤电
子对并带部分负电荷的
F
原子有可能充分靠近它，从而产生静电
吸引作
用。这个静电吸引作用力就是所谓氢键。
2
、不同种分子之间
不仅同种分子之间可以存在氢键，
某
些不同种分子之间也可能形成氢键。
例如
NH3
与
H2O
之间。所以这就导
致了氨气在水中的惊人溶解度：
1
体积水中可溶解
800
体积氨气。
3
、氢键形成的条件
⑴
与电负性很大的原子
A
形成强极性键的氢原子
。
⑵
较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子
B
(F
、
O
、
N
)
氢键的本质
:
强极性键
(A-H)
上的氢核
,
与电负性很大的、
含孤电子对并带有部分负电荷的原
子
B
之间的静电引力。
⑶
表示氢键结合的通式
氢键结合的情况如果写成通式，可用
X
－
H…Y
①表示。式中
X
和
Y
代表
F
，<
/p>
O
，
N
等电负<
/p>
性大而原子半径较小的非金属原子。
X
和
Y
可以是
两种相同的元素，也可以是两种不同的元素。
⑷
对氢键的理解
氢键存在虽然很普遍，
对它的研究也在逐步深入，
但是人们
对氢键的定义至今仍有两种不同
的理解。
第一种把
X
－
H…Y
整个结构叫氢键，因此氢键的键长就是指
X
与
Y
之间的距离，例如<
/p>
F
－
H…F
的键
长为
255pm
。
第二种把
H…Y
叫做氢键，
这样
H…F
之间的距离
163pm
才算是氢键的键长。
这种差
别，
我
们在选用氢键键长数据时要加以注意。
< br>
不过，对氢键键能的理解上是一致的，都是指把
X
－
H…Y
－
H
分解成为
HX
和
HY
所需的
能量。
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