什么是氢键

什么是氢键

氢键是分子间作用力的一种，是一种永久偶极之间的作用力，氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间（X-H…Y），通常发生氢键作用的氢原子两边的原子（X、Y）都是电负性较强的原子。

氢键既可以是分子间氢键，也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol，一般为5-30kJ/mol，比一般的共价键、离子键和金属键键能要小，但强于静电引力。氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义，它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。

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氢键的影响

1、氨在水中的非常大的溶解度与它和水分子间的氢键有关。

2、甘油、无水磷酸和硫酸具有较大的黏度。

3、邻硝基苯酚中存在分子内氢键，因此熔点较间硝基苯酚和对硝基苯酚低。

4、冰中水分子在冰晶体结构中空间占有率较低，因而冰密度较小，甚至小于水。

5、冰中每个水分子都按四面体方向参与形成4个O-H…O氢键。冰的熔化热为5.0kJ/mol，而冰中氢键键能为18.8kJ/mol，因此刚熔化的水中仍有大量的氢键。在4℃时，水氢键断裂（密度增大）和受热分子间距增大（密度减小）的趋势相等，因此4℃时水密度最大。这个温度对于水中生物至关重要，它保证了冬季时水中生物不至于因为水结冰而死亡。

6、分子内形成氢键常使酸性增强。如苯甲酸的Ka=96.2×10﹣¹²，而邻羟基苯甲酸的Ka=9.9×10-¹¹，2,6-二羟基苯甲酸可在分子内形成两个氢键，它的Ka=5×10﹣9。其原因是分子内氢键的形成，促进了氢的解离。

7、结晶水合物中存在由氢键构建的类冰骨架，其中可装入小分子或离子，参见甲烷气水包合物。

参考资料来源：百度百科-氢键