Hvad er en hydrogenbinding?
En hydrogenbinding er en relativt svag binding, som hydrogenatomer udgør med de elektronegative atomer nitrogen, ilt eller fluor. Hydrogenbindinger er svagere end ioniske, kovalente og metalliske bindinger, men stadig milde stærke i sig selv med en energi typisk mellem 5 og 30 kJ / mol. I modsætning hertil har svage kovalente bindinger en energi på ca. 155 kJ / mol. Hydrogenbinding kan enten være en intermolekylær (mellem molekyler) eller intramolekylær (mellem forskellige dele af et molekyle) -binding. Denne type binding kan forekomme i både organiske molekyler, såsom DNA, og uorganiske molekyler, såsom vand. Hydrogenbinding er delvist ansvarlig for den komplekse sekundære og tertiære struktur af proteiner.
Det mest allestedsnærværende og enkleste eksempel på hydrogenbinding er i vand, hvor hvert vandmolekyle er bundet til fire tilstødende vandmolekyler gennem hydrogenbinding. Oxygenatomet i hvert vandmolekyle har to ensomme elektroner at byde på, som straks er bundet med hydrogenatomer i andre vandmolekyler. Desuden binder de to hydrogenatomer, der er knyttet til hver ilt, til iltmolekylerne i tilstødende vandmolekyler. Denne intermolekylære binding er ansvarlig for det relativt høje kogepunkt for vand. Vand har et ekstremt højt kogepunkt i forhold til materialer, der består af molekyler af lignende størrelse. Hvis disse bindinger ikke eksisterede, kogte vand ved en temperatur svarende til kuldioxid (som koger ved -78 ° C eller -108,4 ° F) og levetid som vi kender, ville det være umuligt.
En hydrogenbinding består af en hydrogenbindingsacceptor, målatom og en hydrogenbindingsdonor, selve hydrogenatomet. Nogle gange kan kulstof i molekyler som chloroform (CHCI 3 ) involveres i brintbinding, især når de er omgivet af elektronegative atomer, såsom klor. En hydrogenbinding er usædvanlig og kaldes ofte en elektrostatisk dipol-dipol-interaktion (en svag intermolekylær interaktion), hvor den klumper sig sammen med mere forbigående bindinger forårsaget af øjeblikkelige kvanteudsving i elektrisk ladning, men den har også mange karakteristika for de meget stærkere kovalente bindinger, hvor elektronskyer faktisk overlapper direkte. Disse egenskaber inkluderer retningsbestemmelse, styrke, produktionsinteratomiske afstande, der er kortere end dem, der er typiske i kortvarige van der Waals-interaktioner, og et begrænset antal interaktionspartnere, som er diagnostisk for stærkere bindinger.
Længden af brintbindinger varierer afhængigt af bindingsstyrke, temperatur og tryk. Bindestyrken er også afhængig af et antal faktorer, herunder temperatur, bindingsvinkel, tryk og miljø. I vand er den typiske længde af en hydrogenbinding 1,97 Å (197 pm).