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氢键知识问答

来源:未知作者:朱照鹰 点击:所属专题: 氢键
氢键是新教材补充的知识点,初学者对氢键 的认识较模糊,现就如何理解有关氢键的几个问题做如下提示。 1.氢键是否只能在H和N、O、F之间形成? 答:不一定。氢键通常用X-H ··· Y表示,其中X、Y代表N、O、F等电负性强、具有弧对电子、原子半径小的非金属原子。除了常规氢

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氢键是新教材补充的知识点,初学者对氢键 的认识较模糊,现就如何理解有关氢键的几个问题做如下提示。

1.氢键是否只能在H和N、O、F之间形成?

答:不一定。氢键通常用X-H···Y表示,其中X、Y代表N、O、F等氢键知识问答电负性强、具有弧对电子、原子半径小的非金属原子。除了常规氢键以外,还有非常规氢键。如实验:将0.5mLCHCl3和0.5mLO=C(CH3)2混合,测得溶液温度上升9℃~ ll℃:,而将0.5 mLC2H5OH和0.5mL H2O混合,测得溶液温度却只上升4℃ ~5℃.乙醇和水混合能形成较稳定的结构——氢键,温度才上升4~5℃,而三氯甲烷和丙酮混合,温度却上升9~ll℃,如何解释这一反常现象呢?这只能用三氯甲烷和丙酮也形成更稳定的氢键来解释!实际上,因为Cl强烈的吸电子效应,使C一H上的氢原子几乎成为裸露的质子,电正性增强,而丙酮中氧原子上的氢键知识问答电子云密度高(甲基是供电子基),当它们混合时,形成异分子氢键,即C一H上的氢原子也可和高电子云区域形成氢键。如下式所示,

另外,还可形成 X-H···π键等,这也是一种新的氢键形式。

氢键知识问答


2. 氢键是否只能存在于液体中?

答:不一定。氢键可以存在水、醇、胺、羧酸等溶液中,还可存在于固体中,如在KHF2固体中发现最强氢键“F···H-F”,另外,在甲酸、乙酸等低级竣酸的气相中也发现了双分子氢键知识问答缔合状态,实际 上,水蒸气中也有二聚体(H2O)2。

3.  当形成氢键后,物质的熔沸点都升高吗?

答:不一定。只有当形成分子间氢键时,物质 的熔沸点才升高,如H2O> H2Te> H2Se> H2S。但若是形成分子内氢键时,物质的熔沸点反而降低。 如邻羟基苯甲醛中,羟基上的H与邻位醛基的-OH可形成分子内氢键:氢键知识问答。使邻羟基苯甲醛的熔沸点比对(间)羟基苯甲醛的熔沸点低,而对(间)羟基苯甲醛不易形成分子内氢键。

4.   当形成氢键后,物质的溶解度都变大吗?

答:不一定。只有当溶质分子与溶剂水分子形成氢键,才可能增大溶质在水中的溶解度,如低 级醇、羧酸能和水分子形成氢键,故它们在水中溶 解度大,乙醇、乙酸都能与水混溶。若是溶质分子之间形成氢键,则它们的溶解度反而减小。如碱金属的酸式碳酸盐的溶解度小于其正盐的溶解 度,主要是因为HCO3离子之间形成氢键,而CO32则不能形成氢键的缘故。若是溶质分子内形成氢键,溶解度也会减小,如邻硝基苯酚的溶解 度小于对(间)硝基苯酚。

5.   氢键和分子间作用力有何区别?

答:氢键是介于化学键和分子间作用力之间一种特殊的作用,其强度远小于化学键,略大于分 子间作用力,分子间作用力无方向性和饱和性,而 氢键的形成则有方向性和饱和性。即Y在与X-H形成氢键时,尽可使氢键的方向与X -H键轴 在同一个方向,即使X-H···Y在同一直线上。 氢键的饱和性指每一个X-H只能与一个Y原子 形成氢键,一旦形成后X-H···Y,这个氢原子不 能与第二个Y原子形成氢键。

(责任编辑:化学自习室)
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