64669 Picture1 (2)

■I<>

1.10. Wiązania międzycząsteczkowe związków kowalentnych

1. 10.1. Wiązanie wodorowe

(idy atom wodoru H wiąże się kowalentnie z silnie elektroujemnym atomem A (azot, tlen, fluor), wówczas wiązanie jest spolaryzowane. Atom wodoru uzyskuje pewien ładunek dodatni, a atom A pewien ładunek ujemny. Atom wodoru ma małe rozmiary i jest silnie polaryzujący. Jeśli w sąsiedztwie tego atomu znajdzie się atom B tej samej cząsteczki lub jakiejś innej, posiadający wolny dublet elektronowy, wówczas nastąpi interakcja między' atomami Hi B i utworzy się wiązanie, zwane wodorowym. Wiązanie to będzie tym silniejsze, im atom B jest bardziej elektroujemny. Schematycznie wiązanie wodorowe zapisuje się następująco:

A^r-H⁵' ... B⁵'

gdzie: 8 - częściowy ładunek dodatni lub ujemny.

Wiązanie wodorowe jest przeciętnie biorąc dużo słabsze od wiązania kowa-lentnego. Wiązania wodorowe występują w różnych połączeniach chemicznych, np.:

w wodzie, co prowadzi do powstania agregatów wielkocząsteczkowych:

.... H-O... H-O .... H-O ....

I    I    i

h    n    h

.... H-O... H-O.... H-O....

I    I    I

H    H    H

w alkoholach:

... H-O.. . H-O ... H-O. .. I    l    I

R    R    R

w kwasach organicznych:

O ...H-O //    \

R - C    C - R

\    //

O II . „o

w amoniaku:

H    H

\    \

.... H-N.... H - N .... /    /

H    H

— w amidach:

R'

/

O.... H-N //    \

R - C    C - R

\    //

N - II ...O /

R’

Wiązanie wodorowe odgrywa również ważną rolę w proteinach, w lwoi/i ni nici DNA.

Obecność wiązania wodorowego powoduje zwiększenie temperatui i liniał tery stycznych, np. temperatury wrzenia cieczy, a także stałej dielektryczni lepkości, ciśnienia pary itd. Wzrost temperatury wrzenia jesl spowodował przejściem cząsteczek związanych wiązaniem wodorowym w cieczy do poji dynczych cząsteczek w fazie gazowej. Przykładowo alkohol etylowy ( lid * (Cill₆0), który zawiera wiązania wodorowe, ma temperaturę wrzenia 7X"( u tomiast eter dwumetylowy CH3-O- CH₃, o takim samym wzorze sumaryczny (CjHbO), nie zawierający wiązań wodorowych, wrze w temperami ze W kwasic mrówkowym i octowym również obecne są wiązania wodorow Utrzymują one podwójne cząsteczki nawet yv stanie gazowym. Kwasy I yv związku z istnieniem w nich wiązań wodorowych, mają wyższe lemperalu wrzenia niż wynikałoby to z ich budowy.

1.10.2. Wiązania van der Waalsa

Wiązania te występują pomiędzy obojętnymi cząsteczkami Są to wiązai o niskiej energii. Pozwalają one na wyjaśnienie kohezji cieczy i ciał stulyc struktury hydratów (wod/ianów), np.: Kr • 611.*(), ( lir 7110, Cl (dl.O, li asocjatów, np. ()._t, NjO,_t itd.

W wiązaniach van dci Waalsa wyróżnia się trzy ciekły, a mianowicie deki orientacji Keesoma, polegający na oddziaływaniu na siebie cząsi e/ek spolaiy zowany i li. c/y li dipoli.