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Quelles sont les causes de la liaison hydrogène?

Quelles sont les causes de la liaison hydrogène?


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Une liaison hydrogène se produit entre un atome d'hydrogène et un atome électronégatif (par exemple, l'oxygène, le fluor, le chlore). La liaison est plus faible qu'une liaison ionique ou une liaison covalente, mais plus forte que les forces de van der Waals (5 à 30 kJ / mol). Une liaison hydrogène est classée comme un type de liaison chimique faible.

Pourquoi des obligations d’hydrogène

La liaison d'hydrogène se produit parce que l'électron n'est pas partagé de manière égale entre un atome d'hydrogène et un atome chargé négativement. L'hydrogène dans une liaison n'a toujours qu'un électron, alors qu'il faut deux électrons pour une paire d'électrons stable. Le résultat est que l'atome d'hydrogène porte une faible charge positive, il reste donc attiré par les atomes qui portent encore une charge négative. Pour cette raison, la liaison hydrogène ne se produit pas dans les molécules avec des liaisons covalentes non polaires. Tout composé avec des liaisons covalentes polaires a le potentiel de former des liaisons hydrogène.

Exemples de liaisons hydrogène

Des liaisons hydrogène peuvent se former dans une molécule ou entre des atomes de molécules différentes. Bien qu'une molécule organique ne soit pas nécessaire pour la liaison hydrogène, le phénomène est extrêmement important dans les systèmes biologiques. Voici des exemples de liaisons hydrogène:

  • entre deux molécules d'eau
  • maintenir deux brins d'ADN ensemble pour former une double hélice
  • polymères de renforcement (par exemple, unité récurrente aidant à cristalliser le nylon)
  • formation de structures secondaires dans les protéines, telles que l'hélice alpha et la feuille plissée bêta
  • entre les fibres du tissu, ce qui peut entraîner la formation de rides
  • entre un antigène et un anticorps
  • entre une enzyme et un substrat
  • liaison des facteurs de transcription à l'ADN

Liaison hydrogène et eau

Les liaisons hydrogène représentent certaines qualités importantes de l'eau. Même si une liaison hydrogène n’a que 5% de la force d’une liaison covalente, elle suffit à stabiliser les molécules d’eau.

  • La liaison hydrogène fait que l’eau reste liquide dans une large plage de température.
  • Parce qu'il faut plus d'énergie pour rompre les liaisons hydrogène, l'eau a une chaleur de vaporisation exceptionnellement élevée. L'eau a un point d'ébullition beaucoup plus élevé que les autres hydrures.

Les conséquences des liaisons hydrogène entre les molécules d’eau ont de nombreuses conséquences importantes:

  • La liaison hydrogène rend la glace moins dense que l’eau liquide, elle flotte donc sur l’eau.
  • L'effet de la liaison hydrogène sur la chaleur de vaporisation contribue à faire de la transpiration un moyen efficace d'abaisser la température des animaux.
  • L'effet sur la capacité thermique signifie que l'eau protège contre les changements extrêmes de température à proximité de grandes étendues d'eau ou de milieux humides. L'eau aide à réguler la température à l'échelle mondiale.

Force des liaisons hydrogène

La liaison hydrogène est la plus importante entre l’hydrogène et les atomes hautement électronégatifs. La longueur de la liaison chimique dépend de sa force, de sa pression et de sa température. L'angle de liaison dépend des espèces chimiques spécifiques impliquées dans la liaison. La force des liaisons hydrogène va de très faible (1-2 kJ mol-1) à très forte (161,5 kJ mol-1). Quelques exemples d'enthalpies dans la vapeur sont:

F − H…: F (161,5 kJ / mol ou 38,6 kcal / mol)
O-H…: N (29 kJ / mol ou 6,9 kcal / mol)
O-H…: O (21 kJ / mol ou 5,0 kcal / mol)
N-H…: N (13 kJ / mol ou 3,1 kcal / mol)
N-H…: O (8 kJ / mol ou 1,9 kcal / mol)
HO − H…: OH3+ (18 kJ / mol ou 4,3 kcal / mol)

Les références

Larson, J. W .; McMahon, T. B. (1984). "Ions bihalogénures et pseudobihalogénures en phase gazeuse. Détermination par résonance cyclotronique d'ions des énergies de liaisons hydrogène dans les espèces XHY (X, Y = F, Cl, Br, CN)". Chimie Inorganique 23 (14): 2029-2033.

Emsley, J. (1980). "Des liaisons d'hydrogène très fortes". Chemical Society Reviews 9 (1): 91-124.
Omer Markovitch et Noam Agmon (2007). "Structure et énergétique des coquilles d'hydratation d'hydronium". J. Phys. Chem. A 111 (12): 2253-2256.



Commentaires:

  1. Erkerd

    le message gracieux

  2. Kataur

    Nous vendons de toute toute urgence R-50, R-65 Rails, Parits du groupe 1, portant jusqu'à 3 mm, pour recourir à la route. Pas un pied de biche!

  3. Tolabar

    coïncidence fortuite

  4. Gardajinn

    Vous avez tort. Écrivez-moi dans PM, nous allons le gérer.

  5. Ewen

    Vous ne ressemblez pas à un expert :)



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