رابطة هيدروجينية

الرابطة الهيدروجينية أو الترابط الهيدروجيني هو ترابط يحدث بين الجزيئات التي تحتوي على رابطة تساهمية قطبية يشترط فيها تواجد إحدى الذرات ذات الكهروسالبية العالية مثل فلور، اوكسجين أو نيتروجين مرتبط إلى الهيدروجين، ونظرا لصغر حجم ذرة الهيدروجين فان المزدوج الإلكتروني سوف ينجذب مع بروتون ذرة الهيدروجين الموجب مكون هذا النوع من الترابط. يرمز عادة الي الترابط الهيدروجيني بالرابطة الهيدروجينية نتيجة لقوة هذا الترابط حيث ان قوة الترابط تبلغ بين 1 إلى 40 كيلوجول / مول، حسب نوع الجزيئات المترابطة.

نموذج روابط هيدروجينية(1) بين خمس جزيئات ماء. الروابط الهيدروجينية ممثلة بخطوط نقطية.

مثال على الرابطة الهيدروجينية بين الجزيئات في التجميع الذاتي. (الروابط الهيدروجينية ممثلة بخطوط نقطية.)

أنواع الروابط الهيدروجينة

1-روابط هيدروجينية داخلية:-

وهي تحدث بين جزيئات لديها ذرة هيدروجين مرتبط إلى احدي الذرات التالية (N، F، O) برابطة تساهمية قطبية ومثال عليها الكحولات والامينات الأولية والثانوية والاميدات الأولية والثانوية والأحماض الكربوكسلية والماء وتسمي هذه الجزيئات عادة بمانح ومستقبل للرابطة الهيدروجينية.[1]

2-روابط هيدروجينية خارجية:-

وهي تحدث في المركبات التي لديها ذرة (N، F، O) ولكن غير متصلة برابطة تساهمية قطبية مع الهيدروجين وبالتالي فانها تكون روابط هيدروجينة ولكن ليس مع نفسها وانما مع المذيب المستخدم إذا كان يوافق الشروط لحدوث الترابط الهيدروجيني ومثال علي هذه النوع الايثرات والامينات الثالثية والكيتونات والالدهيدات والاسترات والاميدات الثالثية.

أمثلة على الرابطة الهيدروجينية المانحة (مانحين) ومجموعات روابط الهيدروجين المستقبلة (مستقبلين)

Cyclic dimer of acetic acid; dashed green lines represent hydrogen bonds

وقد ثبت علميا ان الشكل الحقيقي للماء هو عبارة عن هرم رباعي السطوح حيث تشترك كل 3 جزيئات ماء (جزيئان مانح وجزيء مستقبل) لتكوين هذا الشكل. يعتبر الترابط الهيدروجني في حامض الهيدروفلوريك اقوي هذه الروابط والقيم التالية تمثل بعض الطاقة لهذا الترابط.

قوة الترابط الهيدروجيني

تختلف قوة الترابط الهيدروجيني بين ترابط ضعيف (1–2 kJ mol⁻¹) إلى ترابط قوي (161.5 kJ mol⁻¹ في أيون الفلوريد الثنائيHF₂-).[2][3]

نذكر هنا المحتوي الحراري (الإنثالبية: وهي مقياس لشدة الترابط) لجزيئات في حالة البخار:.[4]

F—H...:F (155 kJ/mol or 40 kcal/mol)

O—H...:N (29 kJ/mol or 6.9 kcal/mol)

O—H...:O (21 kJ/mol or 5.0 kcal/mol)

N—H...:N (13 kJ/mol or 3.1 kcal/mol)

N—H...:O (8 kJ/mol or 1.9 kcal/mol)

HO—H...:OH+3 (18 kJ/mol or 4.3 kcal/mol)

المراجع

Campbell, Neil A. (2006)، Biology: Exploring Life، Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall، ISBN 0-13-250882-6، مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2018.
Larson, J. W.؛ McMahon, T. B. (1984)، "Gas-phase bihalide and pseudobihalide ions. An ion cyclotron resonance determination of hydrogen bond energies in XHY- species (X, Y = F, Cl, Br, CN)"، Inorganic Chemistry، 23 (14): 2029–2033، doi:10.1021/ic00182a010.
Emsley, J. (1980)، "Very Strong Hydrogen Bonds"، Chemical Society Reviews، 9 (1): 91–124، doi:10.1039/cs9800900091، مؤرشف من الأصل في 10 مارس 2022.
V. David, N. Grinberg, S. C. Moldoveanu in Advances in Chromatography Volume 54 (Eds.: E. Grushka, N. Grinberg), CRC Press, Boca Raton, 2018, chapter 3.

بوابة الكيمياء
بوابة الكيمياء الحيوية
بوابة علم المواد

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Campbell, Neil A. (2006)، Biology: Exploring Life، Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall، ISBN 0-13-250882-6، مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2018.

[halide-2] Larson, J. W.؛ McMahon, T. B. (1984)، "Gas-phase bihalide and pseudobihalide ions. An ion cyclotron resonance determination of hydrogen bond energies in XHY- species (X, Y = F, Cl, Br, CN)"، Inorganic Chemistry، 23 (14): 2029–2033، doi:10.1021/ic00182a010.

[3] Emsley, J. (1980)، "Very Strong Hydrogen Bonds"، Chemical Society Reviews، 9 (1): 91–124، doi:10.1039/cs9800900091، مؤرشف من الأصل في 10 مارس 2022.

[4] V. David, N. Grinberg, S. C. Moldoveanu in Advances in Chromatography Volume 54 (Eds.: E. Grushka, N. Grinberg), CRC Press, Boca Raton, 2018, chapter 3.