什么是氢键

氢键的定义 氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。 分子间有氢键的物质熔化或气化时，除了要克服纯粹的分子间力外，还必须提高温度，额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。 分子内生成氢键，熔、沸点常降低。因为物质的熔沸点与分子间作用力有关，如果分子内形成氢键，那么相应的分子间的作用力就会减少, 分子内氢键会使物质熔沸点降低.例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。

氢键就是键合于一个分子或分子碎片X-H上的氢原子与另外一个原子或原子团之间形成的吸引力。 与相对电负性原子相连的氢原子是氢键供体。只有当碳原子与电负性取代基结合时，CH键才参与氢键，如氯仿CHCl3中的情况。在氢键中，不与氢共价连接的电负性原子称为质子受体，而与氢共价结合的电负性原子称为质子供体。 虽然IUPAC推荐了这种命名法，但它可能会产生误导，因为在其他供体-受体键中，供体/受体分配是基于电子对的来源（这种命名法也被一些作者用于氢键）。在氢键供体中，H中心是质子的。捐助者是刘易斯基地。 氢键表示为H···Y系，其中的点代表氢键。氢键通常被描述为静电偶极-偶极相互作用。但是，它也具有共价键的一些特征：方向性强，产生的原子间距离小于范德华半径之和，通常涉及有限数量的相互作用伙伴，这可以解释为一种化合价。 当受体结合来自更多电负性供体的氢时，作为更详细的标准列表的一部分。IUPAC出版物承认有吸引力的相互作用可能来自静电（多极-多极和多极诱导的多极相互作用）、共价（轨道重叠引起的电荷转移）和色散（伦敦力）、并指出每个的相对重要性将因系统而异。 但是，该标准的脚注建议排除以色散为主要贡献者的相互作用，特别给出Ar---CH4和CH4---CH4作为此类相互作用的示例，这些相互作用应从定义中排除。尽管如此，大多数介绍性教科书仍然将氢键的定义限制在开头段落中描述的经典类型的氢键上。 与硫(S)或氯(Cl)等元素结合的氢原子已知较弱的氢键；甚至碳（C）也可以作为供体，特别是当碳或其邻居之一是带负电的（例如，在氯仿、醛和末端乙炔中）。

氢键是一种特别的存在，DNA的双螺旋结构便是由氢键构成。 氢键则兼具共价键与分子间作用力的特点，虽然来源于电子和H原子核的相互作用，却没有明确的轨道重组，同时H原子核往往与孤对电子在空间中指向明确，以形成类似共价键轨道最大重叠的效果，而这也导致了冰的密度比水小。 氢键对物质性质的影响 氢键广泛存在，如水、醇、酚、酸、羧酸、氨、胺。氨基酸、蛋白质、碳水化合物等许多化合物都存在氢键。氢键对物质的影响也是多方面的。 对物质熔、沸点的影响。分子间形成氢键使物质的熔沸点升高，这是由于要使液体气化或使固体液化都需要能量去破坏分子间氢键的缘故。 凡是与熔、沸点有关的性质如熔化热、汽化热、蒸气压等的变化情况都与上面讨论的情况相似，分子内形成氢键，常使其熔、沸点低于同类化合物的熔、沸点。 以上内容参考 百度百科-氢键

氢键是分子间作用力的一种，是一种永久偶极之间的作用力，氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间（X-H…Y），通常发生氢键作用的氢原子两边的原子（X、Y）都是电负性较强的原子。 氢键既可以是分子间氢键，也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol，一般为5-30kJ/mol，比一般的共价键、离子键和金属键键能要小，但强于静电引力。氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义，它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。 扩展资料 氢键的影响 1、氨在水中的非常大的溶解度与它和水分子间的氢键有关。 2、甘油、无水磷酸和硫酸具有较大的黏度。 3、邻硝基苯酚中存在分子内氢键，因此熔点较间硝基苯酚和对硝基苯酚低。 4、冰中水分子在冰晶体结构中空间占有率较低，因而冰密度较小，甚至小于水。 5、冰中每个水分子都按四面体方向参与形成4个O-H…O氢键。冰的熔化热为5.0kJ/mol，而冰中氢键键能为18.8kJ/mol，因此刚熔化的水中仍有大量的氢键。在4℃时，水氢键断裂（密度增大）和受热分子间距增大（密度减小）的趋势相等，因此4℃时水密度最大。这个温度对于水中生物至关重要，它保证了冬季时水中生物不至于因为水结冰而死亡。 6、分子内形成氢键常使酸性增强。如苯甲酸的Ka=96.2×10﹣¹²，而邻羟基苯甲酸的Ka=9.9×10-¹¹，2,6-二羟基苯甲酸可在分子内形成两个氢键，它的Ka=5×10﹣9。其原因是分子内氢键的形成，促进了氢的解离。 7、结晶水合物中存在由氢键构建的类冰骨架，其中可装入小分子或离子，参见甲烷气水包合物。 参考资料来源：百度百科-氢键