氢键作用距离（氢键相互作用距离）

聊到氢键作用距离，大家或许都听过，有人问氢键相互作用距离，这到底是咋回事？让大家少走弯路。

氢键的作用范围在什么范围内

氢键的作用范围在什么范围内

原子半径

与负电性大的原子X（氟、氯、氧、氮等）共价结合的氢,如与负电性大的原子Y（与X相同的也可以）接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形的键.这种键称为氢键.氢键的结合能是2—8千卡（Kcal）.因多数氢键的共同作用,所以非常稳定.在a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键,DNA的双螺旋情况下是N-H…O,N-H…N型的氢键,因为这样氢键很多,因此这些结构是稳定的,此外,水和其他溶媒是异质的,也由于在水分子间生成O-H…O型氢键.因此,这也就成为疏水结合形成的原因.

氢键的长度是指

氢键的长度是氢原子和氧原子之间的距离。根据查询相关公开信息显示，不同类型的氢键键长不同，组成氢键的俩原子的原子核的距离叫键长，算是平均值。给氢的氧原子和接受氢的氧原子之间的距离在3.0埃之内，会产生氢键。

关于氢键的问题

CHCl3 only have permanent dipoles interaction with the other CHCl3. Generally speaking

hydrogen bond only applied on those molecules with O-H bond and molecule H-F.

哩个系有嫁... 哩个系一个特别例子 因为氯原子既电负性好高 佢地直接咁连住碳原子 氢碳原子既电子都俾氯原子拉散左 所以你可以睇成佢系氢键 因为佢有有氢键既性质

这一个问题的确有相当的争议性， 我人认为把氢键当作弱的化学键或是单纯的分子间作用力，都应该是对的。 根本问题是氢键的本质就介于此二者之间。 我简单地对氢键做一些复习： 分子间作用力的叙述： 氢键是一种相当强的分子间偶极-偶极作用力， 由两个阴电性大的原子与处在其中间作为桥梁的氢原子所组成， 可以写为 。 氢原子与其中一个原子 形成共价结合， 而以静电作用力与另一个原子 相互作用。 由于 原子的强大阴电性，使得氢原子的电子云被吸引过去， 氢原子因而带相当强的正电， 同时受到另一个分子上的 原子之负电吸引而形成氢键。 Lewis 酸碱的叙述： 氢键也可以从路易士酸碱的概念来看， 形成氢键的 的氢原子必须带有一些酸性， 作为氢键给体 (hydrogen-bond donor)，酸性氢原子可以与碱性跟能提供电子对的碱性原子 B 结合成氢键。 所以像是 、 、 、 甚至 中的酸性 键都可以作为氢键给体 (donor)； 而像是 、 、 与 等阴电性较强的原子则可作为氢键受体 (hydrogen-bond acceptor)。 氢键的基本结构性质： 以 水分子为例， 中的 距离 1.80 埃远比氧原子与氢原子的凡德瓦半径合 (1.40 + 120 = 2.60 埃) 小，但又比一般之氢氧单键 (0.97 埃) 来得大。 氢键的键能约在 15 到 20 kJ/mol 之间 (见 表)， 而一般的共价键的键能大约是 400 kJ/mol，显然氢键的键能比室温 (298K) 的热能 （大约等于 2.5 kJ/mol） 大多了。 实验上可用下列方法来判断在原子 与 间是否存在有氢键， 若是 中的 距离是在 2.8 到 3.0 埃之间， 则有氢键。 如果 间没有氢键， 的距离应大于 3.0 埃。 氢键具有方向性， 最稳定的结构是当 三个原子全部在一直线上， 弯曲的氢键之稳定性较差。 下图是气态的 与 最稳定的构造， 从量子力学看氢键的本质： 利用量子化学探讨气相中的 ， 发现氢键至少包含有下列四种贡献： 静电吸引力： 上的正电荷 与在 原子上的负电荷 间的吸引力。 也可将此作用力视为是 偶极上的正端与第二个 偶极上的负端之作用力， 但是必须注意单纯的偶极与偶极作用会预测两个 分子成线形排列是最稳定的结构。 由量子化学计算得知此部份占 。 电荷转移作用力： 电荷从 的最高填满分子轨域 (HOMO， Highest Occupied Molecular Orbital) 转移到 的 最低空的分子轨域 (LUMO， Lowest Unoccupied Molecular Orbital)， 由于这两个分子轨域在 与 两分子相互垂直时有最佳之重叠， 因此有利于两个 分子以垂直的方式相互作用， 这部份的能量约占 。 由此可看出， 的立体结构似乎是静电吸引力与电荷转移作用力相互竞争与妥协的一个结果。 两个分子间的电子电子排斥力有也相当的贡献， 计算得知这部份约占 的偶极可以极化 而产生吸引力， 反之亦然。 但这部份的贡献很小， 可以忽略。 对其他体系中的氢键之理论计算， 似乎都与此结果一致， 也就是说静电吸引力是氢键的主要贡献。 最近的发展： 前几年， 科学界对于氢键本质又有更进一步的发展， 特别是从实验证实对氢键的诸多贡献中， 除了静电作用力， 还有大约 10% 来自共价键的贡献。 进一步资料请参考下面这个网站， Physics News Preview: The Secret Nature of Hydrogen Bonds。 注意文中的第一句话， Hydrogen bonds are the chemical bonds that exist beeen molecules and keep them together. 从氢键的键长、 键的方向性、 键能与氢键所具有之共价性来看， 氢键确实有化学键的特性， 将氢键视为化学键的一种应该是合理的。

参考: chemedu.ch.ntu.edu/~byjin/HSC/HydrogenBond/HydrogenBond

氢键简介

目录

1 拼音 2 注解

1 拼音

qīng jiàn

2 注解

氢键是电负性原子和与另一个电负性原子共价结合的氢原子间形成的键，与电负性强的原子连接的氢原子趋向带部分正电。在这种形式的键中，氢原子在两个电负性原子间不等分配。与氢原子共价结合的原子为氢供体，另一个电负性原子为氢受体。在生物系统中，氢键是很普遍的，参与氢键的电负性原子是氧和氮。水分子就是通过氢键彼此缔合的。某些生物大分子（如蛋白质和核酸），也含大量氢键。氢键比共价键弱。据估计，液态水中氢键的键能仅约每摩尔 45千卡，与水分子 *** 价H—O键比较，后者的键能为每摩尔110千卡，要少得多（键能是断裂一个键所需的能量）。

氢键是特殊的分子间或分子内的作用。它是由极性很强的A—H键上的氢原子跟另一个键（可存在于同一种分子或另一种分子中）上电负性很强、原子半径较小的B原子（如F、O、N等）的孤对电子之间相互吸引而成的一种键（A－H…B）。当电负性很大的F、O、N原子和H形成极性很强的F—H、O－H、N－H键时，它们 *** 用电子对基本上偏向于这些电负性大的原子一边，使H原子几乎成为“ *** ”的氢核。氢核的半径很小，带δ 的氢核对另外的F、O、N原子有强烈的静电作用，这就形成氢键。氢键可以用A—H…B表示。A和B可以是同种原子，也可以是不同种原子，但都是电负性较大、半径极小的非金属原子。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。H和B两原子中心的距离就是氢键的键长。氢键的键能一般小于40kJ/mol，比共价键的键能小得多，比较接近分子间作用能。因此氢键不属于化学键，而属于一般分子间力范畴。在A—H…B中，为了使A和B原子中电子云之间斥力最小，所成氢键较强，体系较稳定，A和B应尽量距离远一些，故A—H…B必须在同一直线上。这表明氢键有方向性。另外，H的原子半径比A和B小得多。当形成A—H…B后，如再有另外的A或B靠近它们时，这个原子的电子云会受原先氢键中A、B中电子云的排斥，因此一个H原子不能再形成第二个氢键。这表明氢键具有饱和性。氢键的强弱跟A、B元素的电负性和原子半径大小有关。半径越小、电负性越大，形成的氢键越强。碳原子的电负性较小，一般不易形成氢键。氯原子的电负性虽大，但原子半径较大，因而形成的氢键也很弱。用氢键的形成可以解释水、氢氟酸、氨等沸点的反常现象，解释醇、甲酸、乙酸沸点较高以及氨、低级醇易溶于水的原因。因此，氢键的形成会使化合物的性质（如熔点、沸点、溶解度）发生很大变化。由于一般的糖、蛋白质、脂肪中都含有氢键，因此氢键在生物化学中有特别重要的意义。当在苯酚的邻位上有—CHO、—COOH、—OH和—NO2等基团时，酚羟基中的氢原子可能跟这些基团中的氧原子形成分子内氢键，生成螯合环。

水变成冰由于氢键作用，为什么分子间距离增大？

由于氢键的作用，把两个水分子通过氢键这种比分子间作用力强而比化学键弱的作用连在一起，重新排列，使得水在变成冰时，分子间空间距离增大，所以体积也变大。