分子内氢键的形成条件是什么?能定量吗?

分子内氢键的形成条件是什么?能定量吗?,第1张

分子氢键的形成有两个方面的条件:一是具有提供孤对电子的原子如O、S、N、Cl等和另一具有极性的H-X(X=O、N最常见)键;二是两基团空间上能够相互靠近,且成氢键后一般能够形成无张力的五元或六元环。

可以定量。

分子内氢键仅在分子内部两个可能发生氢键作用的基团的空间位置合适时,才会形成。不合适时,不能形成分子内氢键,只能形成分子间氢键。

怎么才算合适?举例说明,例如邻氨基苯酚,可能形成氢键的基团是氨基和羟基。同一个分子中这两个基团靠得较近,它们之间就可以形成分子内氢键。相反如果氨基处于间位或对位,那么两个基团离得太远,不能形成分子内氢键(可能形成氢键的两个基团中X-H-Y间距离超过03纳米就不能形成氢键了),只能在两个分子之间形成氢键(存在形成氢键的可能性时,氢键是一定会形成的,能量最低原理)。

一定要画结构简图么?要判断是否存在分子内氢键,通常一定要画,除非你脑子中已经有图了。不然你无法判断两个基团是否靠的足够近。

能形成氢键的分子有哪些?氢键的形成1、同种分子之间

现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中,由于F的电负性(40)很大,共用电子对强烈偏向F原子一边,而H原子核外只有一个电子,其电子云向F原子偏移的结果,使得它几乎要呈质子状态。这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子,使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它,从而产生静电吸引作用。这个静电吸引作用力就是所谓氢键。即F-HF。

2、不同种分子之间

不仅同种分子之间可以存在氢键,某些不同种分子之间也可能形成氢键。例如

NH3与H2O之间。所以这就导致了氨气在水中的惊人溶解度:1体积水中可溶解700体积氨气。

3、氢键形成的条件

与电负性很大的原子A

形成强极性键的氢原子

较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B

(F、O、N)

氢键的本质:

强极性键(A-H)上的氢核,

与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力。

表示氢键结合的通式

氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y①表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子。

X和Y可以是两种相同的元素,也可以是两种不同的元素。

对氢键的理解

氢键存在虽然很普遍,对它的研究也在逐步深入,但是人们对氢键的定义至今仍有两种不同的理解。

第一种把X-H…Y整个结构叫氢键,因此氢键的键长就是指X与Y之间的距离,例如F-H…F的键长为255pm。

第二种把H…Y叫做氢键,这样H…F之间的距离163pm才算是氢键的键长。这种差别,我们在选用氢键键长数据时要加以注意。

不过,对氢键键能的理解上是一致的,都是指把X-H…Y-H分解成为HX和HY所需的能量。

不能,形成氢键要两个条件:①要有裸露的氢原子②要有N、O、F

要满足条件①,氢原子一定要于N、O、F原子直接相连

CH3CHO的H只与C相连,所以不能形成分子内氢键,也不能形成分子间氢键,但可与水分子间形成氢键。

要判断化合物之间能否形成氢键,可以注意以下几个方面:

1 化合物中存在氢键供体和氢键受体:氢键通常发生在含有氢原子的分子与能提供非共价键电子对的分子之间。氢键供体是指含有能够与其他分子中电负性较高的原子(如氧、氮、氟等)形成氢键的氢原子。氢键受体是指含有能够接受氢键中的电子对的原子。

2 氢键供体与氢键受体之间的距离和角度:形成稳定的氢键需要合适的距离和角度。通常来说,氢键的最佳距离在18到35埃之间,氢键的角度在120度左右。

3 氢键的电负性差异:氢键通常发生在电负性较高的原子与电负性较低的氢原子之间,如氧、氮、氟与氢之间。

需要注意的是,判断化合物之间是否能够形成氢键是一个相对的问题,取决于分子之间的相互作用力和分子结构。因此,最准确的方法是通过实验技术(如X射线晶体学)来确定分子之间是否存在氢键。

分子含有氢键要满足两个条件:

1、有F、O、N这些电负性大的原子。

2、这个分子的结构满足能形成氢键的形式。即F、O、N与H靠得比较近才行,并不是含有F、O、N、H这些元素就能形成氢键。

甲醇没有是因为没有满足第二个条件,CH₃F没有也是因为没满足条件二。

氢键结合的情况如果写成通式,可用X-HY表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子。

X和Y可以是两种相同的元素,也可以是两种不同的元素。

扩展资料:

氢键对化合物熔点和沸点的影响

分子间形成氢键时,化合物的熔点、沸点显著升高。HF和NH₃等第二周期元素的氢化物,由于分子间氢键的存在,要使其固体熔化或液体气化,必须给予额外的能量破坏分子间的氢键,所以它们的熔点、沸点均高于各自同族的氢化物。

值得注意的是,能够形成分子内氢键的物质,其分子间氢键的形成将被削弱,因此它们的熔点、沸点不如只能形成分子间氢键的物质高。硫酸、磷酸都是高沸点的无机强酸,但是硝酸由于可以生成分子内氢键的原因,却是挥发性的无机强酸。可以生成分子内氢键的邻硝基苯酚,其熔点远低于它的同分异构体对硝基苯酚。

由于具有静电性质和定向性质,氢键在分子形成晶体的堆积过程中有一定作用。尤其当体系中形成较多氢键时,通过氢键连接成网络结构和多维结构在晶体工程学中有重要意义。

-氢键

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