Co je to vodíková vazba?

vodíková vazba je relativně slabá vazba, kterou atomy vodíku vytvářejí s elektronegativním atomy dusíkem, kyslíkem nebo fluorinem. Vodíkové vazby jsou slabší než iontové, kovalentní a kovové vazby, ale stále mírně silné, s energií obvykle mezi 5 až 30 kJ/mol. Naproti tomu slabé kovalentní vazby mají energii asi 155 kJ/mol. Vodíková vazba může být buď mezimolekulární (mezi molekulami) nebo intramolekulární (mezi různými částmi molekuly) vazby. Tento typ vazby se může vyskytnout v obou organických molekulách, jako je DNA, a anorganické molekuly, jako je voda. Vodíková vazba je částečně odpovědná za komplexní sekundární a terciární strukturu proteinů. Atom kyslíku v každé molekule vody má dva osamělé elektrony, které jsou okamžitě spojeny s hydroGen atomy v jiných molekulách vody. Kromě toho se dva atomy vodíku připojily ke každé vazbě kyslíku k molekulám kyslíku v sousedních molekulách vody. Toto intermolekulární spojení je zodpovědné za relativně vysoký bod varu vody. Voda má extrémně vysoký bod varu vzhledem k materiálům sestávajícím z molekul podobné velikosti. Pokud by tyto vazby neexistovaly, voda by se vařila při teplotě podobné oxidu uhličitému (který se vaří při -78 ° C nebo -108,4 ° F) a život, jak víme, že by to bylo nemožné.

Vodíková vazba sestává z akceptoru vodíkové vazby, cílového atomu a dárce vodíkové vazby, samotného atomu vodíku. Někdy se v molekulách, jako je chloroform (CHCL ₃ ), může uhlík zapojit do vodíkového vazby, zejména pokud je obklopen elektronegativními atomy, jako je chlor. Vodíková vazba je neobvyklá a často se nazývá elektrostatický dipól-dipol INterakce (slabá intermolekulární interakce), přičemž ji hromadí s přechodnějšími vazbami způsobenými momentálními kvantovými fluktuacemi v elektrickém náboji, ale má také mnoho charakteristik mnohem silnějších kovalentních vazeb, kde se elektronové mraky skutečně přímo překrývají. Tyto vlastnosti zahrnují směrovost, sílu, produkční interatomické vzdálenosti kratší než ty, které jsou typické v přechodných interakcích van der Waals, a omezený počet interakčních partnerů, což je diagnostika silnějších vazeb.

Délka vodíkových vazeb se liší v závislosti na síle vazby, teplotě a tlaku. Síla vazby je také závislá na řadě faktorů, včetně teploty, úhlu vazby, tlaku a prostředí. Ve vodě je typická délka vodíkové vazby 1,97 Á (197 pm).