Linkki vedyn siltaominaisuuksilla, linkki vedessä ja DNA ssa



vety sillan linkki on kahden polaarisen ryhmän välinen sähköstaattinen vetovoima, joka esiintyy, kun vetyatomi (H), joka on kiinnittynyt voimakkaasti elektronegatiiviseen atomiin, houkuttelee toisen elektregatiivisesti ladatun lähellä olevan atomin sähköstaattista kenttää.

Fysiikassa ja kemiassa on voimia, jotka synnyttävät vuorovaikutusta kahden tai useamman molekyylin välillä, mukaan lukien vetovoima tai repulsio, jotka voivat toimia näiden ja muiden läheisten hiukkasten (kuten atomien ja ionien) välillä. Näitä voimia kutsutaan molekyylien välisiin voimiin.

Intermolaariset voimat ovat luonteeltaan heikompia kuin ne, jotka yhdistävät molekyylin osat sisältä ulospäin (intramolekulaariset voimat).

On olemassa neljänlaisia ​​houkuttelevia molekyylien välisiä voimia: ioni-dipolivoimia, dipoli-dipolivoimia, van der Waalsin voimia ja vety-sidoksia..

indeksi

  • 1 Vety sillan linkin ominaisuudet 
    • 1.1 Miksi unioni tapahtuu?
  • 2 Linkin pituus
    • 2.1 Linkin vahvuus
    • 2.2 Lämpötila
    • 2.3 Paine
  • 3 Yhdistä vedessä oleva vesisilta
  • 4 Yhdistä vetysillalla DNA: han ja muihin molekyyleihin
  • 5 Viitteet

Vety sillan linkin ominaisuudet 

Vedyn sillan välinen sidos on "luovuttajan" atomin (elektronigatiivisen, jossa on vety) ja "reseptorin" (elektronegatiivinen ilman vetyä) välillä..

Se tuottaa yleensä energian välillä 1 - 40 Kcal / mol, mikä tekee tästä vetovoimasta huomattavasti vahvemman kuin van der Waalsin vuorovaikutuksessa, mutta heikompi kuin kovalenttiset ja ioniset sidokset..

Se tapahtuu yleensä molekyylien välillä, joissa on atomeja, kuten typpi (N), happi (O) tai fluori (F), vaikka se on myös havaittu hiiliatomeilla (C), kun ne ovat kiinnittyneinä erittäin elektronegatiivisiin atomeihin, kuten kloroformin tapauksessa ( CHCI3).

Miksi unioni tapahtuu?

Tämä liitos johtuu siitä, että koska se on kiinnittynyt voimakkaasti elektronegatiiviseen atomiin, vety (pieni atomi, jolla on tyypillisesti neutraali varaus) saa osittain positiivisen varauksen, jolloin se alkaa houkutella muita elektronegatiivisia atomeja kohti itseään..

Tästä syntyy unioni, joka, vaikka sitä ei voida luokitella täysin kovalenttiseksi, sitoo vetyä ja sen elektronegatiivista atomia tähän toiseen atomiin.

Ensimmäiset todisteet näiden joukkovelkakirjojen olemassaolosta havaittiin kiehumispisteitä mittaavalla tutkimuksella. Todettiin, että kaikki nämä eivät lisääntyneet molekyylipainon mukaan, kuten odotettiin, mutta että oli tiettyjä yhdisteitä, jotka tarvitsivat korkeamman lämpötilan kiehua kuin ennustettiin.

Sieltä aloimme tarkkailla vety- sidosten olemassaoloa elektronegatiivisissa molekyyleissä.

Linkin pituus

Tärkein ominaisuus, jota mitataan vetysidoksella, on sen pituus (pidempi, vähemmän voimakas), joka mitataan angstromissa (Å).

Tämä pituus riippuu puolestaan ​​sidoksen lujuudesta, lämpötilasta ja paineesta. Seuraavassa kuvataan, miten nämä tekijät vaikuttavat vetysidoksen lujuuteen..

Linkin vahvuus

Sidoslujuus riippuu itsestään paineesta, lämpötilasta, sidoskulmasta ja ympäristöstä (jolle on ominaista paikallinen dielektrinen vakio).

Esimerkiksi lineaarisen geometrian molekyyleissä unioni on heikompi, koska vety on kauempana yhdestä atomista kuin toinen, mutta enemmän suljetuissa kulmissa tämä voima kasvaa.

lämpötila

On tutkittu, että vetysidokset ovat taipuvaisia ​​muodostumaan alemmissa lämpötiloissa, koska tiheyden lasku ja molekyyliliikkeen lisääntyminen korkeammissa lämpötiloissa aiheuttaa vaikeuksia vetysidosten muodostamisessa.

Voit rikkoa sidokset väliaikaisesti ja / tai pysyvästi lämpötilan nousun myötä, mutta on tärkeää huomata, että sidokset myös tekevät yhdisteistä suurempia vastustuskykyä kiehumiselle, kuten veden tapauksessa.

paine

Mitä suurempi paine on, sitä suurempi on vetysidoksen lujuus. Tämä johtuu siitä, että korkeammissa paineissa molekyylin atomit (kuten esimerkiksi jäässä) tulevat pienemmiksi ja tämä auttaa linkin komponenttien välistä etäisyyttä pienemmäksi.

Itse asiassa tämä arvo on melkein lineaarinen, kun tutkitaan jäätä graafissa, jossa paineen kanssa havaittu linkin pituus on arvostettu..

Linkki vedessä olevaan vesisillaan

Vesimolekyyli (H2O) pidetään täydellisenä vedyn sitoutumisen tapana: jokainen molekyyli voi muodostaa neljä potentiaalista vety- sidosta lähellä olevien vesimolekyylien kanssa.

Kussakin molekyylissä on täydellinen määrä positiivisesti varautuneita vetyä ja ei-sidottuja elektronipareja, mikä mahdollistaa kaikkien osallistumisen vetysidosten muodostumiseen.

Tämän vuoksi vedellä on korkeampi kiehumispiste kuin muilla molekyyleillä, kuten esimerkiksi ammoniakilla (NH3) ja fluorivety (HF).

Ensimmäisen tapauksessa typpiatomissa on vain pari vapaata elektronia, ja tämä tarkoittaa, että ammoniakkimolekyylien ryhmässä ei ole tarpeeksi vapaata paria kaikkien hydrogeenien tarpeisiin..

Sanotaan, että jokaiselle ammoniakkimolekyylille muodostuu yksi sidos vetysidoksella ja että muut H-atomit ovat "hukkaan"..

Fluoridin tapauksessa on melko vähän vetyä ja elektronien "parit" "hukkaan". Jälleen vedessä on riittävä määrä vetyä ja elektronipareja, joten tämä järjestelmä yhdistyy täydellisesti.

Linkki vetysillalla DNA: ssa ja muissa molekyyleissä

Proteiineissa ja DNA: ssa voidaan myös havaita vety- sidoksia: DNA: n tapauksessa kaksoiskierteen muoto johtuu vetysidoksista sen peruspareiden (helixiä muodostavien lohkojen) välillä, jotka sallivat nämä molekyylit replikoituvat ja on olemassa elämää, kuten me sen tunnemme.

Proteiinien tapauksessa vetyjä muodostavat sidokset oksygeenien ja amidivetyjen välillä; Riippuen siitä, missä se tapahtuu, muodostuu erilaisia ​​tuloksena olevia proteiinirakenteita.

Vety- sidoksia esiintyy myös luonnollisissa ja synteettisissä polymeereissä ja orgaanisia molekyylejä, jotka sisältävät typpeä, ja muita molekyylejä, joilla on tällainen liitto, tutkitaan edelleen kemian maailmassa..

viittaukset

  1. Vety- sidos. (N.D.). Wikipedia. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G. R. (2005). Intian tiedeinstituutti, Bangalore. Haettu osoitteesta ipc.iisc.ernet.in
  3. Mishchuk, N. A., & Goncharuk, V. V. (2017). Veden fysikaalisten ominaisuuksien luonteesta. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
  4. Chemistry, W. I. (s.f.). Mikä on kemia Haettu osoitteesta whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (N.D.). ChemGuide. Haettu osoitteesta chemguide.co.uk