Тема: Водородная связь

Дата05.11.2020

АМ2-19

Автомеханик

Тема: "Водородная связь"

Цель:Познакомить учащихся с водородной связью.

В молекулах соединениях HF, H₂O, NH₃ существуют связи водорода с сильно электроотрицательным элементом (Н–F, Н–O, Н–N). Между молекулами таких соединений могут образовываться межмолекулярные водородные связи. В некоторых органических молекулах, содержащих связи Н–O, Н–N, могут возникать внутримолекулярные водородные связи.

Механизм образования водородной связи имеет частично электростатический, частично донорно – акцепторный характер. При этом донором электронной пары выступают атом сильно электроотрицательного элемента (F, O, N), а акцептором - атомы водорода, соединенные с этими атомами. Как и для ковалентной связи, для водородной связи характерны направленность в пространстве и насыщаемость.

Водородную связь принято обозначать точками: Н ··· F. Водородная связь проявляется тем сильнее, чем больше электроотрицательность атома-партнера и чем меньше его размеры. Она характерна прежде всего для соединений фтора, а также кислорода, в меньшей степени азота, в еще меньшей степени для хлора и серы. Соответственно меняется и энергия водородной связи (табл. 1).

Таблица 1. Средние значения энергий водородных связей

Тип водородной связи	Энергия связи, кДж/моль
Н ··· F
Н ··· О
H ··· N

Межмолекулярная и внутримолекулярная водородная связь

Благодаря водородным связям молекулы объединяются в димеры и более сложные ассоциаты. Молекулы воды образуют ассоциаты (Н₂О)₂, (Н₂О)₃, (Н₂О)₄; спирта (C₂H₅ОН)₄. Этим и объясняется увеличение температуры кипения спиртов по сравнению с углеводородами, Наблюдается хорошее растворение метанола и этанола в воде. Водородная связь, возникшая между молекулами, называется межмолекулярной.

Например, образование димера парагидроксибензальдегида можно представить следующей схемой (рис. 1).

Рис. 1. Образование межмолекулярных водородных связей в парагидроксибензальдегиде.

Водородные связи могут возникать как между различными молекулами (межмолекулярная водородная связь), так и внутри молекулы (внутримолекулярная водородная связь). Внутримолекулярные водородные связи имеются в многоатомных спиртах, углеводах, белках и других органических веществах.

Рис. 2. Образование внутримолекулярных водородных связей в салициловом альдегиде.

12 Следующая ⇒