Đang tải câu hỏi…
Quiz Hoàn Tất!
Liên kết Hydrogen
Liên kết hydrogen là một loại liên kết yếu được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa một nguyên tử hydrogen linh động (thường liên kết với các nguyên tử có độ âm điện lớn và kích thước nhỏ như F, O, N) và một nguyên tử có độ âm điện lớn, có cặp electron tự do (cũng thường là F, O, N). Liên kết này thường được biểu diễn bằng ba dấu chấm (…).
1. Điều kiện hình thành liên kết hydrogen:
- Nguyên tử X (liên kết với hydrogen linh động): Phải có độ âm điện lớn, kích thước nhỏ (thường là F, O, N).
- Nguyên tử Y (nguồn giàu electron): Phải có cặp electron tự do, kích thước nhỏ (thường là F, O, N).
2. Phân loại liên kết hydrogen:
- Liên kết hydrogen liên phân tử: Xảy ra giữa các phân tử khác nhau.
- Liên kết hydrogen nội phân tử: Xảy ra trong cùng một phân tử, khi phân tử có cả hydrogen linh động và nguồn giàu electron, đồng thời có cấu tạo cho phép hình thành cấu trúc vòng 5 hoặc 6 cạnh.
3. Ảnh hưởng của liên kết hydrogen đến tính chất hợp chất hữu cơ:
- Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy:
- Liên kết hydrogen liên phân tử: Làm tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy. Ví dụ: C₂H₅OH có nhiệt độ sôi cao hơn CH₃OH và CH₃-O-CH₃.
- Liên kết hydrogen nội phân tử: Làm giảm nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy. Ví dụ: ortho-Nitrophenol có nhiệt độ sôi thấp hơn meta– và para-Nitrophenol do liên kết hydrogen nội phân tử làm giảm khả năng hình thành liên kết liên phân tử.
- Độ tan:
- Các hợp chất có khả năng tạo liên kết hydrogen liên phân tử với dung môi (nhất là nước) thường có độ tan cao hơn các chất tương tự không có liên kết hydrogen. Ví dụ: C₂H₅OH tan tốt trong nước hơn C₂H₅Cl.
- Tinh bột, protein dù có khối lượng phân tử lớn vẫn tan được trong nước nhờ tạo liên kết hydrogen với nước.
- Trong các dẫn xuất benzen hai lần thế, đồng phân meta và para tan tốt trong dung môi phân cực, trong khi đồng phân ortho tan tốt trong dung môi không phân cực do liên kết hydrogen nội phân tử.
- Độ bền của đồng phân:
- Liên kết hydrogen nội phân tử có thể làm tăng độ bền của một số dạng đồng phân, ví dụ dạng enol của một số hợp chất hữu cơ.
- Tăng độ bền của dạng syn của ethylene chlorohydrin.
- Liên kết hydrogen và DNA:
- DNA (Deoxyribonucleic acid) là phân tử lưu trữ thông tin di truyền, được tạo thành từ các chuỗi base liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen.
- Sự bắt cặp đặc hiệu giữa các base (Adenine với Thymine/Uracil, Guanine với Cytosine) thông qua 2 hoặc 3 liên kết hydrogen là nền tảng cho cấu trúc xoắn kép của DNA và quá trình phiên mã, tổng hợp RNA.
Comment ×