Co je to vodíkový dluhopis?

Vodíková vazba je relativně slabá vazba, kterou atomy vodíku vytvářejí s elektronegativními atomy dusíkem, kyslíkem nebo fluorem. Vodíkové vazby jsou slabší než iontové, kovalentní a kovové vazby, ale stále jsou samy o sobě mírně silné, s energií obvykle mezi 5 až 30 kJ / mol. Naopak slabé kovalentní vazby mají energii asi 155 kJ / mol. Vodíková vazba může být buď intermolekulární (mezi molekulami), nebo intramolekulární (mezi různými částmi molekuly). Tento typ vazby se může vyskytovat jak v organických molekulách, jako je DNA, tak v anorganických molekulách, jako je voda. Vodíková vazba je částečně zodpovědná za komplexní sekundární a terciární strukturu proteinů.

Nej všudypřítomnější a nejjednodušší příklad vodíkové vazby je ve vodě, kde každá molekula vody je vodíkovou vazbou spojena se čtyřmi sousedními molekulami vody. Atom kyslíku v každé molekule vody nabízí dva osamocené elektrony, které jsou okamžitě spojeny atomy vodíku v jiných molekulách vody. Kromě toho se dva atomy vodíku připojují ke každé vazbě kyslíku na molekuly kyslíku v sousedních molekulách vody. Toto intermolekulární spojení je odpovědné za relativně vysoký bod varu vody. Voda má extrémně vysokou teplotu varu vzhledem k materiálům sestávajícím z molekul podobné velikosti. Pokud by tyto vazby neexistovaly, voda by se vařila při teplotě podobné oxidu uhličitému (který vaří při -78 ° C nebo -108,4 ° F) a život, jak víme, by to bylo nemožné.

Vodíková vazba sestává z akceptoru vodíkové vazby, cílového atomu a donoru vodíkové vazby, samotného atomu vodíku. Někdy se v molekulách, jako je chloroform (CHC13), může uhlík zapojit do vodíkových vazeb, zejména pokud je obklopen elektronegativními atomy, jako je chlor. Vodíková vazba je neobvyklá a často se nazývá elektrostatická interakce dipól-dipól (slabá intermolekulární interakce), která ji obklopuje více přechodnými vazbami způsobenými krátkodobými kvantovými výkyvy elektrického náboje, ale má také mnoho charakteristik mnohem silnějších kovalentních vazeb, kde se elektronová mračna přímo překrývají. Tyto charakteristiky zahrnují směrovost, sílu, meziměstské produkční vzdálenosti kratší než ty, které jsou typické pro přechodné van der Waalsovy interakce, a omezený počet interakčních partnerů, což je diagnostika silnějších vazeb.

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