Seos vesiniku silla omadustega, link vees ja DNA-s



The vesiniku silla ühendus on elektrostaatiline atraktsioon kahe polaarse rühma vahel, mis tekib siis, kui kõrgelektronegatiivse aatomi külge kinnitatud vesinikuaatom (H) avaldab ligitõmbavust teise elektregatiivselt laetud lähedal oleva aatomi elektrostaatilisele väljale..

Füüsikas ja keemias esineb jõude, mis tekitavad kahe või enama molekuli vahelist koostoimet, kaasa arvatud tõmbejõud või tõukejõud, mis võivad toimida nende ja teiste lähedaste osakeste (näiteks aatomite ja ioonide) vahel. Neid jõude nimetatakse molekulidevahelisteks jõududeks.

Intermolaarsed jõud on looduses nõrgemad kui need, mis ühendavad molekuli osi seestpoolt (intramolekulaarsed jõud).

Atraktiivseid intermolekulaarseid jõude on nelja tüüpi: ioon-dipooljõud, dipool-dipooljõud, van der Waalsi jõud ja vesiniksidemed..

Indeks

  • 1 Vesiniku silla seose karakteristikud 
    • 1.1 Miks on liit?
  • 2 Lingi pikkus
    • 2.1 Linkide tugevus
    • 2.2 Temperatuur
    • 2.3 Rõhk
  • 3 Seostage vesiniku silda
  • 4 Ühendage vesiniku sild DNA ja teiste molekulidega
  • 5 Viited

Vesinikusilla seose karakteristikud 

Vesiniku silla sidumine on "doonori" aatomi (elektroonegatiivne, millel on vesinik) ja "retseptori" (elektroonegatiivne ilma vesinikuta) vahel..

Tavaliselt tekitab see energia vahemikus 1 kuni 40 Kcal / mol, mis muudab selle atraktiivsuse märgatavalt tugevamaks kui van der Waalsi interaktsioonis, kuid nõrgem kui kovalentsed ja ioonsed sidemed..

Tavaliselt esineb see selliste aatomite nagu lämmastik (N), hapniku (O) või fluori (F) molekulide vahel, kuigi see on täheldatud ka süsinikuaatomite (C) puhul, kui need on seotud tugevalt elektronegatiivsete aatomitega, nagu kloroformi puhul ( CHCl3).

Miks liitu juhtub?

See liit tuleneb sellest, et kuna see on seotud väga elektronegatiivse aatomiga, saab vesinik (tüüpiliselt neutraalse laenguga väike aatom) osaliselt positiivse laengu, põhjustades selle, et ta hakkab ennast teiste elektroonegatiivsete aatomite meelitama..

Sellest tekib liit, mis, kuigi seda ei saa liigitada täielikult kovalentseks, seob vesiniku ja selle elektronegatiivse aatomi sellele teisele aatomile.

Esimesed tõendid nende sidemete olemasolu kohta täheldati keemistemperatuuri mõõtmise uuringuga. Märgiti, et mitte kõik need suurenesid vastavalt molekulmassile, nagu oodati, vaid et teatud ühendid nõudsid kõrgemat temperatuuri, kui ennustati.

Siit hakkasime jälgima vesiniksidemete olemasolu elektronegatiivsetes molekulides.

Lingi pikkus

Vesiniksideme mõõtmiseks on kõige olulisem omadus selle pikkus (pikem, vähem tugev), mida mõõdetakse angstromi (Å) \ t.

See sõltub omakorda sideme tugevusest, temperatuurist ja rõhust. Järgnevalt kirjeldatakse, kuidas need tegurid mõjutavad vesiniksideme tugevust..

Linkide tugevus

Sidemete tugevus sõltub iseenesest rõhust, temperatuurist, sidemete nurgast ja keskkonnast (mida iseloomustab kohalik dielektriline konstant).

Näiteks lineaarse geomeetria molekulide puhul on liit nõrgem, sest vesinik on kaugemal ühest aatomist kui teine, kuid rohkem suletud nurkades kasvab see jõud.

Temperatuur

On uuritud, et madalamad temperatuurid on vesiniksidemed, kuna tiheduse vähenemine ja molekulaarliikumise suurenemine kõrgematel temperatuuridel tekitab raskusi vesiniksidemete moodustumisel..

Te võite sidemeid ajutiselt ja / või püsivalt murda temperatuuri tõusuga, kuid on oluline märkida, et sidemed muudavad ka ühendid suurema vastupanu keetmisele, nagu on vee puhul..

Rõhk

Mida suurem on rõhk, seda suurem on vesiniksideme tugevus. See juhtub seetõttu, et kõrgemate rõhkude korral muutuvad molekuli aatomid (näiteks jääl) kompaktsemaks ja see aitab vähendada linki komponentide vahelist kaugust.

Tegelikult on see väärtus peaaegu lineaarne, kui uuritakse jääd graafikul, kus rõhuga leitud lingi pikkus on hinnatud..

Seostage vesiniku silda

Veemolekul (H2O) peetakse vesiniksideme ideaalseks juhtumiks: iga molekul võib moodustada neli potentsiaalset vesiniksidet lähedal asuvate veemolekulidega.

Igas molekulis on täiuslik kogus positiivselt laetud vesiniku- ja mitteseotud elektronpaare, mis võimaldab kõigil osaleda vesiniksidemete moodustamises.

Seetõttu on veel kõrgem keemistemperatuur kui teistel molekulidel nagu näiteks ammoniaak (NH3) ja vesinikfluoriid (HF).

Esimese puhul on lämmastikuaatomil vaid paar vaba elektroni ja see tähendab, et ammoniaagimolekulide grupis ei ole piisavalt vaba paare, et rahuldada kõigi vesinike vajadusi..

On öeldud, et iga ammoniaagimolekuli jaoks moodustub vesiniksidemega üksikside ja teised H-aatomid on "raisatud"..

Fluoriidi puhul on hüdrogeenide puudujääk ja "elektronide paarid" on "raisatud". Jällegi on vees piisav hulk vesinikke ja elektronide paare, nii et see süsteem seostub suurepäraselt.

Seos vesiniku sillaga DNA-s ja teistes molekulides

Valkudes ja DNA-s võib täheldada ka vesiniksidemeid: DNA puhul on topeltheliksvorm tingitud vesiniksidemetest selle aluspaaride vahel (heliiksi moodustavad plokid), mis võimaldavad need molekulid on paljundatud ja elu on nagu me seda teame.

Valkude puhul moodustavad vesinikud sidemeid hapnike ja amiidi vesinike vahel; Sõltuvalt asukohast, kus see esineb, moodustuvad erinevad saadud valgu struktuurid.

Vesinik sidemeid esineb ka looduslikes ja sünteetilistes polümeerides ning orgaanilistes molekulides, mis sisaldavad lämmastikku, ja muid sellist tüüpi ühendeid sisaldavaid molekule uuritakse endiselt keemia maailmas..

Viited

  1. Vesinik side. (s.f.). Wikipedia. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G. R. (2005). India Teadusinstituut, Bangalore. Välja otsitud aadressilt ipc.iisc.ernet.in
  3. Mishchuk, N. A., & Goncharuk, V. V. (2017). Vee füüsikaliste omaduste olemusest. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
  4. Chemistry, W. I. (s.f.). Mis on keemia Välja otsitud Whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (s.f.). ChemGuide. Välja otsitud aadressilt chemguide.co.uk