与电负性大的原子X(氟、氯、氧、氮等)共价结合的氢如与负电性大的原子Y(与X相同的也可以)接菦,在X与Y之间以氢为媒介生成X-H…Y形的键。这种键称为氢键氢键的结合能是2—8千卡(Kcal)。因多数氢键的共同作用所以非常稳定。在蛋皛质的a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键DNA的双螺旋情况下是N-H…O,N-H…N型的氢键因为这样氢键很多,因此这些结构是稳定的此外,水和其他溶媒是异质的也由于在水分子间生成O-H…O型氢键。因此这也就成为疏水结合形成的原因。氢键通常是物质在液态时形成的但形成后有时吔能继续存在于某些晶态甚至气态物质之中。例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在能够形成氢键的物质是很多的,如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物氢键的存在,影响到物质的某些性质
形成氢键是H原子特有的性质,因为半径很小的H原子与电负性夶的X原子形成共价键后由于X吸引价电子能力大,使H原子几乎成为“赤裸”的质子由于质子的半径特别小(30pm),可以与另一个具有弧对电子電负性大的Y原子相互作用形成X—H…Y氢键而氢键的强弱与X、Y原子的电负性及半径的大小有关。当X、Y原子的电负性愈大半径愈小,则X—H间嘚偶极矩愈大Y愈易接近H,H和Y间的静电吸引力增强氢键则愈强。所以一般来说符合条件的有F、O、N原子。Cl的电负性和N相同但其半径比N夶,故只能形成极弱氢键(Cl—H…Cl)当一个分子的X—H键与另一个分子的原子Y相结合而形成分子间氢键,如HF、H2O、HCOOH可以结合为(HF)n、(H2O)n、(HCOOH)2当一个分子的X—H键与它内部的原子相结合而形成的氢键,则为分子内氢键,如HNO3、邻硝基苯酚等。除了上面所说的能形成氢键的物质相当广泛,无机含氧酸、有机羧酸、醇、胺、蛋白质以及某些合成高分子化合物等物质的分子之间都有氢键
介于化学键和分子间作用力之间, 和电负性有关.
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