Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Liên kết hiđro | Khái niệm hoá học

Liên kết hidro là một loại liên kết yếu được hình thành khi nguyên tử hidro đã tham gia liên kết cộng hóa trị với nguyên tử của một nguyên tố âm điện mạnh lại tương tác với một nguyên tử âm điện khác có cặp electron chưa liên kết (chưa chia).


1. Bản chất liên kết hidro

Nguyên tử hidro chỉ có 1 electron, khi tham gia liên kết đôi electron dùng chung lệch hẳn về phía nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn khiến nó trở nên gần như một "proton trần". Vì thế nó có khả năng tiến lại rất gần vỏ electron của một nguyên tử âm điện khác do lực hút tĩnh điện giữa chúng. Khi đó một liên kết yếu được hình thành, người ta gọi đó là liên kết hidro. Những ion như Li+; Na+... không thể hình thành liên kết kiểu tương tự như thế được bởi vì vỏ electron của nguyên tử đã ngăn cản chúng lại quá gần vỏ electron của các nguyên tử khác. 

Liên kết hidro là một loại liên kết yếu được hình thành khi nguyên tử hidro đã tham gia liên kết cộng hóa trị với nguyên tử của một nguyên tố âm điện mạnh lại tương tác với một nguyên tử âm điện khác có cặp electron chưa liên kết (chưa chia).

Biểu diễn:

AX-H...YB

X,Y thường là F, O, N (ở Y có ít nhất 1 cặp electron chưa chia). A và B là phần còn lại của phân tử.

Liên kết hidro không phù hợp với hóa trị của hidro. Vì vậy, trong nhiều năm người ta cho rằng nó có bản chất tĩnh điện. Nhưng khi tính toán kĩ càng, người ta nhận thấy nó cũng có bản chất cơ lượng tử như các liên kết khác giữa các phân tử. Phân tích năng lượng cho thấy, liên kết hidro cũng có đặc trưng cộng hóa trị rõ ràng. Đó là liên kết 3 tâm (X, H, Y) được đảm bảo bởi hai cặp electron, một cặp electron ở liên kết X -H, một cặp electron chưa chia ở Y. Khoảng cách giữa hai nguyên tử X và Y trong liên kết hidro X -H...Y nhỏ hơn nhiều tổng bán kính Van de Van của chúng, điều đó cho thấy hai cặp electron đó không phải là riêng rẽ, không đẩy nhau mà đã có tương tác trao đổi, chúng không định vị mà hợp thành obitan chung cho cả 3 nguyên tử liên kết. Tuy nhiên, nguyên tử H vẫn liên kết bất đối xứng với X và Y, một bên liên kết mạnh, một bên liên kết yếu mặc dù sự khác nhau là không lớn lắm và thay đổi tùy từng trường hợp cụ thể.

2. Độ bền của liên kết hidro

Độ bền của liên kết hidro phụ thuộc nhiều yếu tố. Liên kết sẽ mạnh nhất khi 3 nguyên tử X, H, Y nằm thẳng hàng. Độ âm điện của X và Y càng lớn thì liên kết hidro càng mạnh vì thế liên kết hidro yếu dần theo chiều F>O>N>Cl, Br, S>P. Ngoài ra liên kết hidro còn chịu ảnh hưởng bởi phần còn lại của phân tử. 

3. Liên kết hidro liên phân tử và nội phân tử

Trong sự tạo thành liên kết hidro, AX-H...YB, hợp phần AX-H đưa nguyên tử hidro vào liên kết nên được gọi là hợp phần cho hoặc chất cho, hợp YB đưa cặp electron chưa chia sẽ để tiếp nhận nguyên tử H phân cực nên được gọi là hợp phần nhận hoặc chất nhận. Sự phân chia như vậy cho thấy có sự tương đồng với tương tác axit - base, và thực ra sự tạo thành liên kết hidro thường là khởi đầu cho phản ứng axit - base. Thí dụ, ở vế trái trong cân bằng sau CH3COOH là chất cho, NH3 là chất nhận còn ở vế phải thì NH4+ là chất cho, CH3COO- là chất nhận.

hinh-anh-lien-ket-hidro-215-0

Liên kết hidro mà hợp phần cho và hợp phần nhận ở hai phân tử khác nhau hoặc giống nhau được gọi là liên kết hidro liên phân tử.

Thí dụ

hinh-anh-lien-ket-hidro-215-1

Liên kết hidro mà hợp phần cho và hợp phần nhận đều ở cùng một phân tử gọi là liên kết hidro nội phân tử.

Thí dụ

hinh-anh-lien-ket-hidro-215-2

Để tạo được liên kết hdiro nội phân tử, hợp phần cho và hợp phần nhận phải ở hai vị trí sao cho H có thể tiếp cận với obitan chứa đôi electron chưa liên kết của Y, khi đó thường tạo ra vòng 5, 6 hoặc đôi khi 7 cạnh. Liên kết hidro nội phân tử thường kém bền hơn liên kết hidro liên phân tử. Vì vậy, nếu hai hợp phần cho và nhận trong một phân tử đã tạo thành liên kết hidro nội phân tử thì chúng không tham gia vào liên kết hidro liên phân tử nữa.

4. Ảnh hưởng của liên kết hidro đến tính chất vật lý

Nếu phân tử khối, momen lưỡng cực, hình dạng phân tử không khác nhau nhiều thì chất nào tạo được liên kết hidro liên phân tử, chất đó có tnc và ts cao hơn so với chất không tạo được liên kết hidro liên phân tử. 

Những chất tạo nên liên kết hdiro bền với nhau thì tan tốt vào nhau.

Liên kết hidro nội phân tử ảnh hưởng đến tnc, ts và độ tan không giống như liên kết hidro liên phân tử. Trong những chất đồng phân hoặc những chất có cấu tạo tương tụ nhau, chất nào tạo nên liên kết hdiro nội phân tử thì có tnc, ts thấp hơn, độ tan trong dung môi phân cực thấp hơn, độ tan trong dung môi không phân cực cao hơn với chất tạo liên kết hidro liên phân tử.

Thí dụ:

hinh-anh-lien-ket-hidro-215-3

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Các khái niệm hoá học liên quan

Năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo được hiểu là những nguồn năng lượng hay những phương pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các chuẩn mực của con người thì là vô hạn. Vô hạn có hai nghĩa: Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không thể trở thành cạn kiệt vì sự sử dụng của con người (thí dụ như năng lượng Mặt Trời) hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục (thí dụ như năng lượng sinh khối) trong các quy trình còn diễn tiến trong một thời gian dài trên Trái Đất.

Xem chi tiết

Phân hỗn hợp

Phân hỗn hợp là loại phân chứa cả 3 nguyên tố N, K, P hay còn gọi là phân NKP. Phân này được tạo ra nhờ trộn cả 3 loại phân đơn trên. Mức độ các loại phân tùy thuộc vào loại đất sử dụng và loại cây trồng sản xuất.

Xem chi tiết

Sợi thủy tinh

Thuỷ tinh vốn có tính rất giòn. Thế nhưng khi đem thuỷ tinh gia nhiệt rồi kéo thành sợi mảnh như sợi tóc, hành sợi thuỷ tinh, thì sợi thủy tinh hầu như mất hết tính chất vốn có của mình và trở thành mềm mại mà độ bền chắc hầu như tương đương với sợi thép có cùng kích thước. Thế thì sợi thủy tinh có tác dụng gì?

Xem chi tiết

Chuẩn độ axit-bazơ

Chuẩn độ axit - baz ơ là một trong những phương pháp cơ bản nhất của phân tích thể tích nhằm xác định nồng độ của dung dịch axit hay baz ơ. Ngắc tắc của phương pháp dựa vào phản ứng trung hòa X ml dung dịch axit bằng Y ml dung dịch baz ơ và khi đã biết nồng độ chính xác của một trong hai dung dịch thì dễ dàng suy ra nồng độ của chất còn lại. Điểm tương đương được đánh giá bằng sự biến đổi nồng độ axit hay baz ơ khi tiến gần đến sự trung hòa.

Xem chi tiết

pH

Để đánh giá độ axit và độ kiềm của dung dịch, người ta dùng chỉ số pH. Thang pH có giá trị từ 1 đến 14, giá trị pH có ý nghĩa to lớn trong thực tế.

Xem chi tiết
Xem tất cả khái niệm hoá học

Một số định nghĩa cơ bản trong hoá học.

Mol là gì?

Trong hóa học, khái niệm mol được dùng để đo lượng chất có chứa 6,022.10²³ số hạt đơn vị nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,02214129×10²³ - được gọi là hằng số Avogadro.

Xem thêm

Độ âm điện là gì?

Độ âm điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho khả năng của một nguyên tử trong phân tử hút electron (liên kết) về phía mình.

Xem thêm

Kim loại là gì?

Kim loại (tiếng Hy Lạp là metallon) là nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có các liên kết kim loại, và đôi khi người ta cho rằng nó tương tự như là cation trong đám mây các điện tử.

Xem thêm

Nguyên tử là gì?

Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được nữa về mặt hóa học.

Xem thêm

Phi kim là gì?

Phi kim là những nguyên tố hóa học dễ nhận electron; ngoại trừ hiđrô, phi kim nằm bên phải bảng tuần hoàn.

Xem thêm

Những sự thật thú vị về hoá học có thể bạn chưa biết

Sự thật thú vị về Hidro

Hydro là nguyên tố đầu tiên trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tử đơn giản nhất có thể bao gồm một proton trong hạt nhân được quay quanh bởi một electron duy nhất. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong số các nguyên tố và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ.

Xem thêm

Sự thật thú vị về heli

Heli là một mặt hàng công nghiệp có nhiều công dụng quan trọng hơn bong bóng tiệc tùng và khiến giọng nói của bạn trở nên vui nhộn. Việc sử dụng nó là rất cần thiết trong y học, khí đốt cho máy bay, tên lửa điều áp và các tàu vũ trụ khác, nghiên cứu đông lạnh, laser, túi khí xe cộ, và làm chất làm mát cho lò phản ứng hạt nhân và nam châm siêu dẫn trong máy quét MRI. Các đặc tính của heli khiến nó trở nên không thể thiếu và trong nhiều trường hợp không có chất nào thay thế được heli.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Lithium

Lithium là kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hóa học, là kim loại mềm nhất. Lithium là một trong ba nguyên tố được tạo ra trong BigBang! Dưới đây là 20 sự thật thú vị về nguyên tố Lithium - một kim loại tuyệt vời!

Xem thêm

Sự thật thú vị về Berili

Berili (Be) có số nguyên tử là 4 và 4 proton trong hạt nhân của nó, nhưng nó cực kỳ hiếm cả trên Trái đất và trong vũ trụ. Kim loại kiềm thổ này chỉ xảy ra tự nhiên với các nguyên tố khác trong các hợp chất.

Xem thêm

Sự thật thú vị về Boron

Boron là nguyên tố thứ năm của bảng tuần hoàn, là một nguyên tố bán kim loại màu đen. Các hợp chất của nó đã được sử dụng hàng nghìn năm, nhưng bản thân nguyên tố này vẫn chưa bị cô lập cho đến đầu thế kỉ XIX.

Xem thêm

So sánh các chất hoá học phổ biến.

CsHSCH2OHCOOCH3

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Xezi hidro sunfua và chất Metyl glycolat

Xem thêm

CH2OHCOONaClH3NCH2COOH

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Natri glycollat và chất Glycine hydrochloride

Xem thêm

HOCH2COOHH2NCH2COOC2H5

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Axit glycolic và chất Etyl Aminoaxetat

Xem thêm

Cs2S.4H2OCsHSO4

Điểm khác nhau về tính chất vật lý, hoá học giữa chất Xezi sunfua tetrahidrat và chất Xezi hidro sunfat

Xem thêm