พันธะไฮโดรเจนคืออะไร

พันธะไฮโดรเจนนั้นเป็นพันธะที่ค่อนข้างอ่อนแอที่อะตอมไฮโดรเจนทำกับอะตอมของไนโตรเจนอิเล็คโตรเจนออกซิเจนหรือฟลูออรีน พันธะไฮโดรเจนนั้นอ่อนแอกว่าพันธะอิออนโควาเลนต์และโลหะ แต่ก็ยังมีความแข็งแรงอยู่ในตัวของมันเองโดยปกติพลังงานจะอยู่ระหว่าง 5 ถึง 30 kJ / โมล ในทางตรงกันข้ามพันธะโควาเลนต์ที่อ่อนแอมีพลังงานประมาณ 155 kJ / mol พันธะไฮโดรเจนอาจเป็น intermolecular (ระหว่างโมเลกุล) หรือ intramolecular (ระหว่างส่วนต่าง ๆ ของโมเลกุล) พันธบัตร พันธะประเภทนี้สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในโมเลกุลอินทรีย์เช่น DNA และโมเลกุลอนินทรีเช่นน้ำ พันธะไฮโดรเจนมีส่วนรับผิดชอบโครงสร้างรองและซับซ้อนของโปรตีนบางส่วน

ตัวอย่างที่แพร่หลายมากที่สุดและง่ายที่สุดของพันธะไฮโดรเจนคือในน้ำที่ทุกโมเลกุลของน้ำจะถูกผูกมัดกับโมเลกุลของน้ำสี่โมเลกุลที่อยู่ติดกันผ่านพันธะไฮโดรเจน อะตอมของออกซิเจนในโมเลกุลน้ำแต่ละอันมีอิเล็กตรอนโลนสองตัวที่จะนำเสนอซึ่งจะถูกยึดด้วยไฮโดรเจนอะตอมในโมเลกุลน้ำอื่น ๆ ทันที ยิ่งไปกว่านั้นอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมที่ติดอยู่กับพันธะออกซิเจนทุกโมเลกุลกับโมเลกุลออกซิเจนในโมเลกุลน้ำที่อยู่ติดกัน การเชื่อมระหว่างโมเลกุลนี้มีหน้าที่ในการจุดเดือดของน้ำที่ค่อนข้างสูง น้ำมีจุดเดือดสูงมากเมื่อเทียบกับวัสดุที่ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีขนาดใกล้เคียงกัน หากไม่มีพันธะเหล่านี้น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิคล้ายกับคาร์บอนไดออกไซด์ (ซึ่งเดือดที่ -78 ° C หรือ -108.4 ° F) และมีชีวิตตามที่เรารู้ว่ามันเป็นไปไม่ได้

พันธะไฮโดรเจนประกอบด้วยตัวรับพันธะไฮโดรเจนอะตอมเป้าหมายและผู้บริจาคพันธะไฮโดรเจนอะตอมไฮโดรเจนเอง บางครั้งในโมเลกุลเช่นคลอโรฟอร์ม (CHCl 3 ) คาร์บอนสามารถมีส่วนร่วมในพันธะไฮโดรเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อล้อมรอบด้วยอะตอมไฟฟ้าเช่นคลอรีน พันธะไฮโดรเจนนั้นผิดปกติและมักเรียกกันว่าปฏิกิริยาอิเล็กโทรดไดโพล - ไดโพล (เป็นปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่อ่อน) ทำให้จับกับพันธะชั่วคราวที่เกิดขึ้นเนื่องจากความผันผวนของควอนตัมชั่วขณะในประจุไฟฟ้า ตรงที่เมฆอิเล็คตรอนซ้อนทับกันโดยตรง ลักษณะเหล่านี้รวมถึงทิศทางความแข็งแรงระยะทางระหว่างอะตอมของการผลิตสั้นกว่าปกติในการโต้ตอบชั่วคราวแวนเดอร์วาลส์และคู่ค้าในจำนวน จำกัด ซึ่งเป็นการวินิจฉัยพันธบัตรที่แข็งแกร่ง

ความยาวของพันธะไฮโดรเจนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความแข็งแรงพันธะอุณหภูมิและความดัน ความแข็งแรงพันธะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงอุณหภูมิมุมบอนด์ความดันและสภาพแวดล้อม ในน้ำความยาวทั่วไปของพันธะไฮโดรเจนคือ 1.97 Å (197 pm)