Liên kết hydro

1. Contents

   • 1 Điều kiện hình thành liên kết hydro có điều kiện: Nguyên tố nguyên tử muốn hình thành liên kết với hydro phải có một trong hai điều kiện:
   • 2 Liên kết hydro ảnh hưởng tới nhiều tính chất vật lý, hóa học, sinh lý:
     • 2.1 Ảnh hưởng đến trạng thái của chất
     • 2.2 Làm tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy
     • 2.3 Làm tăng độ tan
     • 2.4 Ảnh hưởng đến độ điện li

   Điều kiện hình thành liên kết hydro có điều kiện: Nguyên tố nguyên tử muốn hình thành liên kết với hydro phải có một trong hai điều kiện:

• Nguyên tử hydro phải liên kết với một nguyên tử X có độ âm điện lớn, tạo nên một liên kết cộng hóa trị phân cực mạnh X-H
• Nguyên tố Y có độ âm điện lớn, có cặp e tự do để hydro có thể xâm nhập vào liên kết tạo cầu nối

2. Liên kết hydro ảnh hưởng tới nhiều tính chất vật lý, hóa học, sinh lý:

Ảnh hưởng đến trạng thái của chất

• Liên kết hidro có 2 dạng: polimer, dimer
• Thường chất có năng lượng liên kết hydro lớn thì ở dạng polimer và ngược lại
• HF, H2O và nhiều chất khác nhờ có liên kết hydro mà hình thành các polimer có khối lượng phân tử lớn, liên kết phức tạp, khó linh động, nên ở trạng thái lỏng hoặc rắn điều kiện thường.
• Nước đá( thể rắn-liên kết hydro nhiều) , một phân tử nước tạo 4 liên kết hydro với 4 phân tử nước khác tạo nên hình tứ diện đều. Cấu trúc tứ diện rỗng nên nước đá nhẹ nổi lên trên mặt nước. Cùng khối lượng nước, khi ở dạng rắn đá mà có khối lượng riêng giảm khi đó thể tích sẽ tăng lên. Thí nghiệm rõ nhất đó là: cho nước vào túi nilon, buộc chặt lại để vào tủ đông, khi đó túi nilon sẽ bị bục ra vì thể tích của đá tăng dần. Khi đá nóng chảy ở 0◦C thì 15% liên kết hydro bị phá hủy, các phân tử nươc sắp xếp đặc khít hơn,làm thể tích giảm, khối lượng riêng tăng dần. Tiếp tục tăng nhiệt độ, liên kết hydro bị phá hủy nhiều, khối lượng riêng tăng dần. Ở trên 4◦C do sự giãn nở nhiệt thể tích tăng và khi đó khối lượng riêng giảm. Như vậy ở nhiệt độ đó, khối lượng riêng của nước đạt lớn nhất. vì có liên kết hydro nên giải thích được giản đồ pha của nước lại khác giản đồ pha của các chất khác, khác ở hệ số góc và một số yếu tố khác tác động vào.

Làm tăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy

Khi chuyển trạng thái rắn sang lỏng, lỏng sang hơi thì phải tốn thêm một năng lượng để bẻ gẫy liên kết hydro

Vì vậy nhiệt độ phải cao hơn những chất không có liên kết hydro

Làm tăng độ tan

• Tạo nhiều liên kết cầu hydro của phân tử chất tan với dung môi thì độ tan càng lớn
• Trong alcol, OH tạo liên kết cầu hydro với Nước

Alcol nhỏ, OH chiếm phần tương đối lớn, lực liên kết hydro mạnh, hòa tan tốt

Ảnh hưởng đến độ điện li

Nhiều liên kết hydro giữa phân tử, hydro ít linh động nên khó điện li

Điều này giải thích tại sao đường, alcol là chất không điện li