氢键的形成以及对物质性质的影响
2.7 较强的分子间作用力——氢键
左图为一些氢化物的沸点， 你能发现什么规律吗？
同一主族，周期数（分子量） 越大，氢化物的沸点就越高；
但 常地过高。
的沸点反
这是为什么呢？
氢键的形成
我们来认识一种特殊的分子间作用力——氢键 。氢键的定义：氢键是由已经与电负性很强的原子（如N、F、O）形 成共价键的氢原子，与另一分子或同一分子中电负性很强的原子之 间的作用力。
较强的分子间作用力——氢 键
教学目标
了解氢键的形成条件及氢键的存在 。
学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响 。
了解范德华力、氢键以及共价键的区别 。
教学重点
氢键的形成及其对物质性质的影响 。 教学难点
氢键对物质性质的影响 。
上节课我们学习了分子间作用力，又称范__德__华__力___ ； 范德华力的大小主要受相__对___分__子__质__量___和分__子___极__性___影响 ； 相对分子质量越大，范德华力就越大___ ； 范德华力影响物质的物__理___性质，例如熔__沸__点___ 。
三种作用力的比较
三种作用力的比较
练习
4.以下哪些说法是不正确的 ？（1）氢键是化学 键 （2）甲烷可与水形成氢 键 （3）乙醇分子跟水分子之间只存在范德华 力 （4）碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间 存在氢键
练习 5.你从下面两张图中能得到什么信息？如何用分子间力解释图 中曲线的形状
拓展练习
B
B．分子间能形成氢 键C．分子间不存在范德华 力D．能溶于水，不溶于乙 醇
拓展练习 2.下列说法不正确的是( A ) A．HF、HCl、HBr、HI的熔、沸点升高只与范德华力大小有 关
C．乙醇与水互溶可以用“相似相溶”和氢键来解 释 D．邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点 低
浅析氢键及其对物质性质的影响
表 3 甲苯与甘油的粘度比较 物质 甲苯 甘油 粘度 (毫泊 , 20 e ) 5. 903 10690
). 同理 ,
) 明显大于其间位
(8 . 3 @10 ) 、 对位 ( 2. 7 @ 10 ) 异构体及苯甲酸, 酸性最强. 这是由于邻位上的羟基可以与苯甲酸根生成分 子内氢键. 除此之外 , 分子内氢键的形成还导致有机分子构象的稳定性发生变化; 某些互变异构平衡中大量烯 - 1 醇式结构的存在也与此有关; 对红外吸收也有影响, 游离的 ) OH 约在 3 600+ 3 650 cm 处吸收 , 氢键缔合 后 , 由于电偶极距增大 , 伸缩频率 ( v)移至 3 200- 3 450 cm , 峰强而宽 . 分子内氢键的形成波数降得更低 , 谱带变宽强度不增. 一般情况下 , 形成分子内氢键的物质其吸收峰不受浓度影响 , 形成分子间氢键的物质其 - 1 吸收峰随浓度增大而变强. 如顺 ) 1 , 2环戊二醇的四氯化碳稀溶液, 在 3 455 c m 处出现缔合 ) OH 伸缩峰, 此 峰在溶液高度稀释时也不消失, 可以断定分子内氢键的存在. 这是区别分子内氢键和分子间氢键较好的方法.
- 1 [ 3]
T he Ana lysis of E ffects of In ter - and Intra - m olecu la r H ydrogen Bond on the N atur e of th eM a ter ia l
LIU Yan- ling , Z HANG Zhen- bao (TheD epartm en t o f Che m istry, Lvliang Colle ge , Lishi Shanxi 033000 , China ) Abstr act: H ydrogen- bond is a k in d ofweak in teraction betw een in tramolecu la r or inter m olecu lar . This paper dea ls w ith the nature and types of hydrogen bond and the in fluences of hydrogen bonds on properties of co mpounds. In particular , th is paper illustrates th e different influ ence of Inter- and Intra- molecu lar hydrogen bond on the prop2 ert ies of the m ateria. l K ey w ord s : in fluence ; property ; hydrogen- bond 38
氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景
氢键对物质结构和性质的影响及其应用前景夏菲 王宙 郭培培 陈俏（西北大学化学系05级化学专业 西安 710069）摘要：本文主要论述氢键在结构和性质两方面对物质的影响，并讨论了氢键的广泛地应用前景。
关键词：氢键物质结构性质影响氢键（Hydrogen Bonding）是指与电负性极强的元素X相结合的氢原子和另一分子中电负性极强的原子Y之间形成的一种弱键。
可以表示成X—H…Y。
氢键虽然是一种弱键，但由于它的存在，物质的性质出现了反常现象，在形状结构等方面受到了很大的影响。
下面将从氢键的形成、特征、对物质结构和性质的影响和应用前景等方面逐一论述。
氢键由于广泛存在与化合物中，因此在研究化合物的性能时，氢键起着重要的作用。
氢键的键能介于共价键和范德华力之间，其键能小，形成或破坏所需的活化能也小，加上形成氢键的结构条件比较灵活，特别容易在常温下引起反应和变化，故氢键是影响化合物性质的一个重要因素。
1．对物质构型的影响氢键对物质的结构和构型有着很大的影响，就蛋白质而言，蛋白质分子是由氨基酸组成的，有多个氨基酸通过肽键而形成的多肽称为多肽链，氨基酸在多肽链中按一定顺序排列构成蛋白质的肽链骨架，称为蛋白质的一级结构。
在多肽链中oc和NH可形成大量的氢键（N—H…O）使蛋白质按螺旋方式卷曲成立体构型，称为蛋白质的二级结构。
近年来的研究指出，二级结构是合理的螺旋结构，可见氢键对蛋白质维持一定空间构型起着重要的作用。
2．对物质性质的影响2.1对化合物的沸点和熔点影响在有机物分子内形成氢键时，分子间的结合力降低，因而使化合物的熔点、沸点减低，如邻硝基苯酚的沸点是45℃，间位和对位分别是96℃和114℃，因为邻硝基苯酚中―OH与―NO2相距较近，―NO2上的氧可以与―OH上的氢形成分子内氢键（螯环），这样就难能再形成分子间氢键，减弱了邻位异构体分子间的引力；而在对硝基苯酚分子中，则由于―OH与―NO2相距较远，不能在分子内形成氢键，而分子间通过氢键缔合起来，所以前者熔沸点低、挥发性高，后者熔沸点高、挥发性低，前者可以随水蒸汽挥发。
氢键的形成及其对物质性质的影响
氢键的形成及其对物质性质的影响作者：张进来源：《新课程·教育学术》2010年第04期摘要:物质由原子、分子和离子等微观粒子组成,而使原子、分子和离子相互聚集在一起形成宏观物质的作用力有离子键、共价键、金属键和分子间作用力,除此之外还有一类特殊的分子间作用力——氢键。
由于氢键的存在,导致物质表现出很多特殊的性质,本文就简单介绍氢键的形成及其对物质性质的影响。
关键词:氢键电负性键长键能根据元素周期律:物质的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化,我们推测各主族元素所形成的同类型气态氢化物中,核电荷数最小的沸点应最低,然而第ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族的元素却并非如此:从表中可以看出,NH3、H2O和HF的熔沸点反常的高,这是为什么呢?原来与负电性极强的元素X(如F、O、N等)相结合的氢原子,会和另一分子中电负性极强的原子Y之间,产生以氢为引力而形成一类特殊的分子间作用力——氢键。
氢键的存在直接影响分子的结构,构象、性质与功能,因此研究氢键对认识物质具有特殊的意义。
一、氢键的形成及表示方法1.氢键的形成与电负性极强的元素X(如F、O、N等)相结合的氢原子,由于X的电负性很大,吸引电子能力很强,使氢原子变成一个几乎没有电子云的“裸露”的质子而带部分正电荷,它的半径特别小,电场强度很大,又无内层电子,可以允许另一个电负性大,半径小且有孤对电子的Y原子充分接近它,从而产生强烈的静电相互作用而形成氢键。
即形成氢键须符合以下两个条件:(1)分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子。
(2)分子中必须有带孤对电子,电负性大,原子半径小的元素(一般为F、O、N)。
能够形成氢键的物质是很广泛的,如水、醇、胺、羧酸、无机酸、水合物、氨合物、蛋白质、脂肪等。
氢键能存在于晶态、液态、甚至于气态之中。
2.氢键的表示方法氢键结合的情况如果写成通式,可用X-H…Y表示,X和Y可以相同,亦可不同。
二、氢键的特点氢键基本上还是属于静电吸引作用,它有以下特点:1.键长大氢键的键长一般较大,如:O-H之间的距离为99pm,O-H…O之间的距离为276pm,所以液态水中氢键键长为177pm;F-H…F之间的距离为255pm,F-H之间的距离为92pm,所以HF中氢键键长为163pm。
高一化学人教版 较强的分子间作用力——氢键
较强的分子间作用力——氢键[目标定位] 1.了解氢键形成的条件及氢键的存在。
2.学会氢键的表示方法，会分析氢键对物质性质的影响。
一、氢键1．比较H2O和H2S的分子组成、立体构型及其物理性质，分析H2O的熔、沸点比H2S高的原因是什么？答案H2O和H2S分子组成相似，都是V形极性分子，常温下H2O为液态，熔、沸点比H2S 高。
在水分子中，氢原子与非金属性很强的氧原子形成共价键时，由于氧的电负性比氢大得多，所以它们的共用电子对就强烈地偏向氧原子，而使氢原子核几乎“裸露”出来。
这样带正电的氢原子核就能与另一个水分子中的氧原子的孤电子对发生一定程度的轨道重叠作用，使水分子之间作用力增强，这种分子间的作用力就是氢键，比范德华力大。
硫化氢分子不能形成氢键，故水的熔、沸点比硫化氢的高。
2．氢键的概念及表示方法氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一分子中电负性很大的原子之间的作用力。
氢键的通式可用A—H…B—表示。
式中A和B 表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键。
3．氢键的形成条件有哪些？答案(1)要有一个与电负性很强的元素X形成强极性键的氢原子，如H2O中的氢原子。
(2)要有一个电负性很强，含有孤电子对并带有部分电荷的原子Y，如H2O中的氧原子。
(3)X和Y的原子半径要小，这样空间位阻较小。
一般来说，能形成氢键的元素有N、O、F。
所以氢键一般存在于含N—H、H—O、H—F键的物质中，或有机化合物中的醇类和羧酸类等物质中。
4．氢键的特征是什么？答案(1)饱和性在形成氢键时，由于氢原子半径比X、Y原子半径小得多，当氢原子与一个Y原子形成氢键X—H…Y后，氢原子周围的空间已被占据，X、Y原子的电子云的排斥作用将阻碍一个Y原子与氢原子靠近成键，也就是说氢原子只能与一个Y原子形成氢键，即氢键具有饱和性。
(2)方向性X—H与Y形成分子间氢键时，3个原子总是尽可能沿直线分布，这样可使X与Y尽量远离，使两原子间电子云的排斥作用力最小，体系能量最低，形成的氢键最强、最稳定，所以氢键还具有方向性(如下图)。
氢键与物质性质[www
H2Te SbH3
HI
×SnH4
-150 CH4×
2 3 4 5 周期 一些氢化物的沸点
思考
1.通过图片上各族元素氢化物的熔、沸点的变化 规律，哪些物质的熔、沸点出现了反常？ __________________ 通过对比，请你分析出现反常现象的原因是什么？ ___________________
１.定义：当氢原子与电负性大的X原子以共价 键结合时，它们之间的共用电子对强烈地偏向 X，使H几乎成为“裸露”的质子，这样相对 显正电性的H与另一分子中相对显负电性的 X(或Y)原子相接近并产生静电相互作用和一定 程度的轨道的重叠作用，这种相互作用称氢键。
表示：氢键可以用X—H…Y表示。X和Y可以 是同种原子，也可以是不同种原子。表示式中的 实线表示共价键，虚线表示氢键。
把乒乓球装入盒中，盒中 的乒乓球怎样排列才能使 装入的乒乓球数目最多？
【活动提示】
（1）将小球先排成列，然后排成一层， 认真观察每一个小球周围最多排几个小 球，有几个空隙。
（2）将球扩展到两层有几种方式，认真 观察两层球形成的空隙种类。
（3）扩展到三层，有几种排列方式，并 寻找重复性排列的规律。
思考
A1型最密堆积（配位数为12）（例如铜）
2.离子晶体属非等径圆球的密堆积方式：
大球先按一 定的方式做 等径圆球密 堆积
小球再填充 到大球所形 成的空隙中
配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子 或离子数目。
NaCl：Cl－ 离 子密先堆以积，AN1a型＋ 离紧 子再填充到空 隙中。
ZnS： S2－离子 先以A1型紧密 堆积，Zn2＋ 离 子再填充到空 隙中。
1
6
2
5
3
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114. 什么是氢键？它如何影响物质的性质？
114. 什么是氢键？它如何影响物质的性质？关键信息项：1、氢键的定义2、氢键对物质物理性质的影响3、氢键对物质化学性质的影响11 氢键的定义氢键是一种特殊的分子间或分子内的相互作用。
它是由一个与电负性较大的原子（如氟、氧、氮）以共价键结合的氢原子，与另一个电负性较大的原子之间形成的一种弱键。
氢键的形成通常需要满足一定的条件，包括氢原子与电负性较大的原子之间的距离、角度等。
111 氢键的特点氢键具有一定的方向性和饱和性。
方向性指的是氢原子与接受电子的原子之间的相对位置具有一定的取向；饱和性则表示在一个给定的体系中，氢键的数量是有限的。
112 氢键的强度氢键的强度介于共价键和范德华力之间，但其对物质性质的影响却十分显著。
12 氢键对物质物理性质的影响121 熔点和沸点氢键的存在会显著提高物质的熔点和沸点。
例如，水（H₂O）由于分子间存在氢键，其沸点比同分子量的其他化合物要高得多。
在液态水中，水分子通过氢键形成短暂的、动态的网络结构，这需要更多的能量来打破，从而导致了水的高沸点。
122 溶解性氢键也会影响物质的溶解性。
一些溶质分子能够与溶剂分子形成氢键，从而增加其在该溶剂中的溶解度。
例如，乙醇（C₂H₅OH）能与水形成氢键，所以乙醇易溶于水。
123 密度对于液态物质，氢键还可能影响其密度。
例如，水在 4℃时密度最大，这是由于在这个温度下，水分子间的氢键形成了一种较为规则的结构。
13 氢键对物质化学性质的影响131 化学反应活性氢键可以影响分子的化学反应活性。
它可能改变分子的电子分布，从而影响反应的速率和选择性。
132 酸性和碱性在某些化合物中，氢键的存在会影响其酸性或碱性。
例如，羧酸分子之间通过氢键形成二聚体，这会降低其酸性。
133 物质的稳定性氢键有助于维持分子的特定结构，从而增加物质的稳定性。
例如，在蛋白质和核酸等生物大分子中，氢键在维持其二级和三级结构方面起着关键作用。
总之，氢键虽然是一种相对较弱的相互作用，但它对物质的性质有着广泛而重要的影响，从物质的物理状态到化学行为都有着不可忽视的作用。
氢键对物质性质的影响
氢键作为化学键以及范德华力之外的一种作用力，是一种重要的次级键。
氢键虽然是一种弱键，但由于它的存在，物质的性质出现了反常现象。
本文论述了氢键的形成及特点，并从氢键的存在影响着物质熔点、沸点、溶解度、粘度、密度、酸性等的角度，采用理论联系实例的方法阐述了氢键的重要性，并强调了氢键的存在关乎生命的存在，提出了更进一步探究氢键的重要作用的建议。
氢键是一种特殊的分子间和分子内作用力]1[。
反映在分子结构上，当原子间距离小于或接近相应的离子半径、共价半径或金属半径之和时，认为原子间形成了化学键；当不同分子中的原子间距离接近范德华半径之和时，可以认为分子间有范德华能相互作用；当分子间距离位于化学键与范德华力范围之间时，可以认为原子间生成了次级键（Secondary bond）。
对于一系列化合物中的Hg—N键的研究发现，化合物中的Hg和N之间的距离是在从共价半径之和（约210pm）到范德华半径之和（约330pm）的区间内连续分布的。
说明次级键是普遍存在的，同时也说明化学键、次级键和范德华力三者间的界限是很难区分的。
而次级键中相当一部分是有氢键参与的。
氢键（Hydrogen bond）是次级键的一个典型，也是最早发现和研究的次级键]1[。
由氢键的形成及其特点，理论联系实例来研究氢键对物质熔点、粘度等的影响，可以更好的了解氢键行成对物质性质的影响，从而认识到氢键的重要作用。
1 氢键的形成和特点1.1 氢键的形成氨合物、无机酸和某些有机化合物，通常是物质在液态时形成氢键，但形成后有时也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、水合物等。
1.1.1 分子内氢键的形成现以HF为例说明氢键的形成。
在HF分子中，由于F的电负性（4.0）很大，共用电子对强烈偏向F原子一边，而H原子核外只有一个电子，其电子云向F原子偏移的结果，使得它几乎要呈质子状态。
这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的氢原子，使附近另一个HF分子中含有孤电子对并带部分负电荷的F原子有可能充分靠近它，从而产生静电吸引作用。
氢键的形成条件及对物质性质的影响
关键词 ： 氢键 ； 条件 ； 性质 ； 影响 中囤分类号 ：６ ３ ０ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ １— ４ １ ２ ０ １３— ｏ４—０ １０ ０９ 【０ ７ ０ ０ ８ ５
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ ２ ７— ３— ８ ０
作者简介 ： 张广宏（ ９５一） 男， １６ ， 宁夏 中宁人 ， 副教授 ．
ｙ ） Ｊｕ ｎｌｏ ｉ ｇ ｉ ｅａｃ ｅｒ ｎｉ ｒｃｉ Ｎａｕａ ｃｅ ｃ 、 ｏ ｒ ａ ｆＮｎ ｘａ Ｔ ｈ ｓ Ｕ ｖｅ ｔ （ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ
自 宁 夏师 范 学 院学 报 （ 然
学）
２
Ｍａ ｕ Ｙｚ］ ｕ
氢键 的形成 条 件及 对 物质 性 质 的影 响
不形成氢键． 以氢键 的强弱与 、 的 电负性 和半径大小有密切关 系． 所 ｌ ，
维普资讯
第 ２ 卷第 ３ ８ 期
张广宏 ： 氢键的形成条件及对物质性质 的影响
８ ５
３ 氢键对物质性质的影响
３ １ 氢 键对 物质熔 、 ． 沸点 的影响
（） １ 对于结构相似的物质， 若分子间形成氢键 ， 则其熔、 沸点升高． 如碳族元素、 氮族元素、 氧族元 素、 卤族元素氢化物熔、 沸点 的比较 （ 见图 １． ）
Ｃ ３Ｏ Ｈ ＨＣ Ｏ Ｃ ３Ｈ Ｃ ２ Ｈ Ｈ Ｃ ２Ｈ Ｏ
分子 量
６ Ｏ ６ ０
氢键
有 有
沸 占（ ） ℃
ｌ７ ９ ｌ ． ９． ７４
Ｃ ３Ｏ Ｈ ＨＣ Ｃ ３ Ｃ ３Ｈ Ｃ Ｏ Ｈ Ｃ ２Ｈ
５ ８ ５ ８
无 无
５ ６ ４． ８８
当氢键 存在 于分 子 内部 ， 则减少 分子之 间氢键 的形 成 ， 使物 质 的熔 、 沸点 降低． 如分子 量相 同的邻
元素间怎么形成氢键
元素间怎么形成氢键1. 引言1.1 什么是氢键氢键是一种弱相互作用力，在化学和生物学中起着至关重要的作用。
氢键主要是由氢原子与较电负的原子（通常是氧、氮或氟）之间的相互作用形成的。
氢键通常被形象地描述为一个氢原子与一个负电性原子之间的纽带。
虽然氢键比共价键和离子键弱，但它们在研究生物化学、药物发现和晶体学等领域中扮演着关键的角色。
在氢键中，氢原子的部分正电荷与接受氢键的原子之间形成电荷间作用力。
这种相互作用力使得氢键对分子结构和性质产生了重大影响。
氢键能够影响物质的溶解性、熔点和沸点，以及生物分子的构象和功能。
了解氢键的形成和性质对于理解各种化学和生物学现象至关重要。
氢键是一种微弱但普遍存在的相互作用力，它在许多领域起着至关重要的作用。
通过深入研究氢键的形成条件、模式、能量、角色和影响，我们可以更好地理解物质的性质和生命的奥秘。
氢键的研究具有重要的科学意义和应用前景。
1.2 氢键的重要性氢键是一种非共有化学键，是一种分子内或分子间的弱相互作用力。
在自然界中，氢键普遍存在于生物分子、化学反应中，以及形成分子结构等方面。
氢键的重要性体现在多个方面。
氢键在生物体内起着至关重要的作用。
生物分子如DNA、RNA、蛋白质等的结构和功能都与氢键密切相关。
DNA中的碱基之间的氢键稳定了DNA分子的双螺旋结构，确保了基因的正常表达。
氢键还参与了蛋白质的折叠和稳定，影响了蛋白质的功能。
氢键在化学反应中也扮演着重要角色。
许多化学反应的速率和选择性受氢键的影响。
氢键的形成和断裂可以影响反应物之间的相互作用，进而影响反应的进行。
氢键的重要性不仅体现在生物化学领域，还贯穿于化学反应、物质相互作用等领域。
对氢键的深入研究有助于我们更好地理解生物体内的各种过程，指导化学反应的设计与控制，促进新材料的研发与应用。
氢键的研究具有重要的理论和实际意义，值得我们进一步深入探讨。
2. 正文2.1 氢键形成的条件氢键形成的条件是相对简单的，主要包括以下几个方面：氢键的形成需要存在极性较大的分子或原子。
细说氢键
细说氢键作者：谢振巍来源：《中学化学》2015年第12期1.氢键的形成及其本质与吸引电子能力极强的元素（F、O、N等）相结合的氢原子，由于键的极性太强，使共用电子对极大地偏向于吸引电子能力强的原子，而氢原子几乎成了不带电子、半径极小的带正电的核，它会受到相邻分子中吸引电子能力强、半径较小的原子中孤对电子的强烈吸引，而在其间表现出较强的作用力，这种作用力就是氢键。
一般表示为X—H…Y，其中氢原子与Y原子之间的结合力就是氢键（以H…Y表示）。
氢键本质上也是一种静电作用，其键能一般在41.84 kJ/mol以下，比化学键的键能要小得多，比分子间作用力稍强，所以通常人们把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。
一般分子形成氢键必须具备两个基本条件：（1）分子中必须有一个与吸引电子能力很强的元素形成强极性键的氢原子。
（2）分子中必须有带孤对电子、吸引电子能力强、原子半径小的元素。
符合此条件的主要有N、O、F等几种元素。
2.氢键与共价键及分子间作用力的关系氢键与共价键及分子间作用力的不同点主要表现在以下两个方面：（1）饱和性和方向性：分子中每一个X—H键只能与一个另外分子中有强吸引电子能力的原子Y形成氢键，即一个氢原子不能同时形成两个氢键。
这是由于氢原子非常小，其周围没有足够的空间与第二个Y原子结合，此为其饱和性。
同时，X—H…Y在同一直线上，由于氢原子很小，Y一般有孤对电子，其方向在可能的范围内要与氢键的键轴一致。
只有当X—H…Y在同一直线上，作用力才最强烈，此即其方向性。
而分子间作用力却没有方向性与饱和性。
（2）适应性和灵活性：这和分子间力相似而与共价键不同。
物质在具备形成氢键的条件下，将尽可能多地生成氢键以降低物质的能量，即氢键生成最多原理。
在有氢键物质的内部，会始终有一定数量的氢键存在。
3.氢键的键能与键长氢键的键能是指破坏H…Y键所需要的能量。
氢键的强弱与X和Y的吸引电子能力强弱有关，吸引电子能力越强氢键越强；氢键的强弱还和Y的半径大小有关，半径越小就越能接近X—H，所成氢键也就越强。
氢键的形成条件及对物质性质的影响
氢键的形成条件及对物质性质的影响
氢键的形成是指由氢的化学键引发的一种非常特殊的相互作用，它可以创建较
大的化学稳定性，并对物质性质有一定的影响。
氢键的形成条件首先是参与键合的分子具有电负性，如水分子中的氧原子比氢
原子具有较大的电负性，其次，分子之间的距离非常接近，有利于氢原子获得借电负性较大的氧原子的电子而形成键合。
氢键的形成会对物质性质有显著的影响，首先，氢键会使化合物溶解度下降，
对它形成的化合物，溶解度将比没有氢键时更低，其次，氢键也会降低分子带电荷差。
由此，当化合物中存在氢键时，湿润条件下物料的表面张力及粘度会显著增加，因此，在物质生产和操作中，有必要消除氢键的形成，以解决分子的表面性质变化的问题，例如在润滑油中加入抗拉张剂。
总之，氢键的形成条件及其对物质性质的影响都是涉及到行业生产中较为重要
的一个方面。
一旦理解这方面的原理，可以明确解决涉及到氢键的问题，使相关产品具备优质的使用性能和加工性能，从而获得优异的生产效果。
能与氢氧根离子结合形成氢键的
能与氢氧根离子结合形成氢键的
氢键是一种弱相互作用力，它是一种特殊的静电作用力，发生
在带有部分正电荷的氢原子与带有部分负电荷的氧、氮或氟原子之间。
氢键在生物化学、化学和物理学领域都有着重要的应用和影响。
氢键的形成需要一个带有部分正电荷的氢原子和一个带有部分
负电荷的原子之间的相互作用。
在水中，氢氧根离子（OH-）是一个
带有部分负电荷的离子，它的氧原子带有部分负电荷，而氢原子则
带有部分正电荷。
因此，氢氧根离子能够与其他物质中的带有部分
正电荷的氢原子形成氢键。
氢键在生物体内起着至关重要的作用。
例如，在蛋白质和DNA
的结构中，氢键是维持它们稳定性和结构的重要力量。
在蛋白质的
折叠过程中，氢键起着至关重要的作用，不仅能够稳定蛋白质的结构，还能够影响蛋白质的功能。
在DNA的双螺旋结构中，氢键也起
着至关重要的作用，它能够稳定DNA的结构，确保遗传信息的传递
和复制。
在化学反应中，氢键也能够影响化学物质的性质和反应过程。
例如，在水中，氢键的存在使得水具有高的表面张力和比热容，这
些性质使得水成为生命的基础物质之一。
总之，氢键的形成对于许多化学和生物学过程都具有重要的影响。
氢氧根离子能够与其他物质中的带有部分正电荷的氢原子形成氢键，这种相互作用在生物体内和化学反应中都发挥着重要作用。
对于氢键的研究不仅有助于我们更好地理解生物体内和化学反应中的许多过程，还有助于开发新的药物和材料。
n o f cl s元素 形成氢键的难易程度
n o f cl s元素形成氢键的难易程度摘要：1.氢键的定义和形成原理2.氧族元素的特性3.氮族元素的特性4.碳族元素的特性5.氢键对物质性质的影响正文：氢键是一种分子间的相互作用力，它主要存在于含有氢原子的分子中。
氢键的形成与分子中氢原子的电负性和与其它原子的距离有关。
当氢原子与高电负性原子（如氧、氮、氟）相结合时，它们之间的相互作用力会增强，形成氢键。
氧族元素包括氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）和钋（Po）。
在这些元素中，氧原子的电负性最强，因此它与其他原子形成氢键的能力也最强。
例如，水分子（H2O）中的氢氧键就是一种典型的氢键。
氧族元素形成的氢键对物质的性质有很大影响，例如熔点、沸点和溶解性等。
氮族元素包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）和钋（Bi）。
氮族元素原子的电负性与氧族元素相当，因此它们也能形成氢键。
例如，氨分子（NH3）中的氢氮键就是一种氮族元素形成的氢键。
氮族元素形成的氢键也对物质的性质产生影响，如生物活性、酸碱性等。
碳族元素包括碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）和铅（Pb）。
碳族元素原子的电负性相对较弱，因此它们形成氢键的能力也较弱。
然而，在某些情况下，碳族元素也能形成氢键。
例如，甲醇分子（CH3OH）中的氢氧键就是一种碳族元素形成的氢键。
碳族元素形成的氢键对物质的性质有一定影响，如稳定性、熔点等。
总之，氧族、氮族和碳族元素形成氢键的难易程度不同，这主要取决于它们原子的电负性和与其他原子的距离。
氢键对物质的性质有很大影响，包括熔点、沸点、溶解性、生物活性、酸碱性和稳定性等。
浅议有机化合物中的氢键效应
氢键是由给体X-H 与受体Y 之间形成的一种弱的相互作用。
可以表示成X-H …Y 。
氢键的键能介于共价键和范德华力之间，是一种弱键[1]，但它影响着生命有机体的结构和生理功能。
本文笔者将主要讨论有机化合物中的氢键效应。
一、氢键对有机化合物物理性质的影响氢键是一种弱的相互作用，对物质分子间的作用产生着较大的影响，进而影响着物质的沸点、熔点、溶解度等物理性质。
所以如果在有机化合物分子内或分子间产生氢键必将会引起有机物的这些重要的物理参数发生变化。
1.有机化合物沸点的变化。
有机化合物分子间氢键的形成会增大有机化合物分子间的作用力，使分子间发生缔合，形成缔合分子，当液态有机化合物沸腾汽化时，就需要供给更多的能量来打破分子间的这种氢键缔合，结果必将导致其沸点将会升高；并且分子间形成氢键的能力越强，分子间缔合程度越大，将会使其沸点升高得越多[2]。
如在醇分子间、羧酸分子间均存在氢键的缔合：而在羧酸分子中，其羧基上羰基氧和羟基上的氧均可接受质子氢形成氢键，所以羧酸分子间形成氢键的能力比醇的强，相对分子量相近的醇与羧酸相比，羧酸的沸点更高些。
如：2.有机化合物熔点的改变。
对于组成和结构相似的有机化合物分子，其分子间的作用力随相对分子质量的增大、分子间间距的减小、分子偶极矩的增大而增大，其熔点也随之增大。
此外，当有机物分子间或分子内形成氢键时，其熔点也将随之而发生变化。
当晶体中分子间形成氢键时，会使分子间的作用增加，分子间的缔合程度增大，结果增大晶体的熔；而分子内形成氢键时，会削弱分子间的作用，降低晶体的熔点。
如对硝基苯酚中存在分子间氢键，邻硝基苯酚中含有分子内氢键[2]：由于对硝基苯酚分子间有氢键存在，分子间的作用力加强；而邻硝基苯酚却在分子内产生氢键，分子间的作用力不但没有加强，反而有所削弱。
因此，邻硝基酚的熔点低于对硝基苯酚[2]，它们的熔点分别为44.5℃和114℃。
3.有机化合物水溶性的改变。
如果有机化合物分子与水分子间产生氢键，可使有机化合物分子与水分子间的相互作用加强，从而使有机物在水中的溶解性增大，并且有机物分子与水分子间越容易形成氢键，有机物水溶性越好。
氢键手性
五、手性
乳酸分子CH3CH(OH)COOH有以下两种异构体：
图片
五、手性
具有手性的有机物，是因为含有手性碳 原子造成的。 如果一个碳原子所联结的四个原子或原 子团各不相同，那么该碳原子称为手性 碳原子，记作﹡C 。 注意：也有一些手性物质没有手性碳 原子
具有手性碳原子的有机物具有光学活性．
（1）下列分子中，没有光学活性的是______，
溶质分子与溶剂分子的结构越相似， 相互溶解越容易。 溶质分子的分子间力与溶剂分子的分 子间力越相似，越易互溶。
五、手性
观察一下两组图片，有何特征？
一对分子，组成和原子的排列方式完全相同， 但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空 间无论如何旋转不能重叠，这对分子互称手 性异构体。有手性异构体的分子称为手性分 子。中心原子称为手性原子。
氧化数高时，使O-H键减弱，酸性增
强。
某些含氧酸可表示为：（HO）mROn，它 的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关；n越
大，酸性越强：n=0 →弱酸；n=1→中强酸；
n=2→强酸；n=3 →超强酸。
较强
很强
对某些物质(如水、 物质的稳定 氨气)的溶解性、 性 熔沸点都产生影响
蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳； 而萘和碘却易溶于四氯化碳，难溶于水。
“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非 极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。
现象：
水和甲醇相互 溶解，氢键存 在增大了溶解 性
四、溶解性
• （1）内因：相似相溶原理 • （2）外因：影响固体溶解度的主要因素是温 度；影响气体溶解度的主要因素是温度和压 强。 • （3）其他因素： • A）如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解 度增大，且氢键越强，溶解性越好。如：NH3。 • B）溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如： SO2。
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氢键的形成以及对物质性质的影响
090901135 姚瑶摘要：本文主要论述了氢键的本质，形成，种类以及对物质性质的影响，阐述了氢键形成的条件以及分子中存在氢键物理和化学性质的变化。
关键词：氢键，形成条件，影响
在高中化学课本必修2第二章中讲微粒之间的相互作用力涉及到氢键的内容，NH3，H2O，HF等分子之间存在一种比分子间作用力稍强的相互作用，这种相互作用叫氢键。
氢键是已经以共价键与其他原子键合的氢原子与另一个原子间产生的分子间作用力。
原子半径较小，非金属性很强的原子X（N，O，F）与H原子形成强极性共价键，与另一个分子中半径较小，非金属性很强的原子Y（N，O，F）产生较强的静电吸引，形成氢键，通式X-H…Y-H（X,Y可同可不同，一般为N，O，F）。
氢键可以分为分子间氢键和分子内氢键。
根据氢键的形成条件，CHF3满足氢键形成条件，但CHF3能否形成分子间氢键？形成氢键必须满足俩个基本条件，第一：分子中必须有一个与电负性很强的元素形成强极性键的氢原子，第二：另一分子中必须有带孤对电子对，电负性大，且原子半径小的元素（如F，O，N等），因为氢原子的特点是原子半径小，结构简单，核外只有一个电子，无内层电子，它与电负性大的元素形成共价键后，电子强烈电负性大的元素一边，使氢几乎成为赤裸的质子，呈现相当强的正电负性，因此它易与另一分子中电负性大的元素接近，并产生静电吸引作用，从而形成氢键。
但分析CHF3的结构，其中的H原子是不符合形成氢键条件的，因为H是和电负性不太大的C原子相连的。
在CHF3分子中，三个F原子和C相连，F原子电负性很大，是否会由于三个F对C的作用从而诱导H有了较大的正电性而能够形成氢键呢？我们知道，若分子间形成氢键，则同类型化合物的熔沸点将出现异常现象。
因为氢键的形成会使分子间有了较强的结合力，化合物的熔点和沸点会显著升高。
如某些氢化物的沸点递变顺序：NH3>PH3>AsH3>SbH3结构和组成相似的分子型物质，沸点随分子量增大而升高，但这里却出现意外，原因是HF，H2O，NH3分子间形成了氢键。
再考虑CHF3，若能形成分子间氢键，那么在CHX3的同类型化合物中也应出现沸点变化的异常现象，而通过实验数据却给出了否定答案
三卤甲烷CHF3CHCl3CHBr3CHI3
沸点-82.2 61.7 149.5 218
CHF3的气化热为16.7KJ/mol属于一般极性分子的范德华力的作用能范围，也不显现分子间氢键的存在。
由此可知，无论从分子结构分析还是实验数据验证，都是不支持CHF3能形成分子间氢键的。
氨合物，无机酸和某些有机化合物，通常是物质在液态是形成氢键，但形成后有时也能继续存在于某些晶体甚至气态物质中。
但能形成氢键的物质中一定存在氢键吗？氢键的存在也与物质的状态有关，如液态和固态水中存在氢键，但气态水分子之间由于距离太远无法形成氢键。
氢键作为化学键以及范德华力之外的一种作用力，是一种重要的次级键。
氢键虽然是一种弱键，但由于它的存在，物质的性质出现了反常现象。
我们知道分子间氢键对物质的熔沸
点有影响，分子间氢键的形成使物质的沸点和熔点升高，因为要使液体气化，必须破坏大部分分子间的氢键，这需要较多的能量；要使晶体熔化，也要破坏一部分分子间的氢键。
所以，形成分子间氢键的化合物的沸点和熔点都比没有氢键的同类化合物为高。
分子内氢键的生成使物质的沸点和熔点降低，如邻位硝基苯酚的熔点为45 ℃，而间位和对位硝基苯酚的熔点分别是96 ℃和114 ℃。
这是由于间位和对位硝基苯酚中存在着分子间氢键，熔化时必须破坏其中的一部分氢键，所以它们熔点较高；但邻位硝基苯酚中已经构成内氢键，不能再构成分子间氢键了，所以熔点较低。
一体积的水可以溶解700体积的氨气，氢键的存在对氨气分子在水中的溶解度有极大影响。
在极性溶剂里，如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键，则溶质的溶解度增大。
HF 和NH3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。
如果溶质分子钳环化（即形成分子内氢键），则在极性溶剂里的溶解度减小。
列如，对硝基苯酚中O-H基，能同水的氧原子缔合成氢键，促使它在水中溶解，因此溶解度大，在水蒸气不挥发。
但邻硝基苯酚的O-H基，通过氢原子能与其邻位上硝基的氧原子钳环化，即不能再同水的氢原子形成氢键，因此溶解度减小，而且易被水蒸气蒸馏出去。
另外液态分子间若形成氢键，有可能发生缔合现象，列如液态HF，在通常条件下，还有通过氢键联系在一起的复杂分子（HF）n. n( HF)n。
其中n可以是2,3,4……。
这种由若干个简单分子联成复杂而又不会改变物质化学性质的现象，称为分子缔合，分子缔合会影响液体的密度。
对酸性的影响。
如苯甲酸的电离常数为K，则在邻位、间位、对位上带有羟基时，电离常数依次为15.9 K、1.26K和0.44 K。
如左右两边邻位上各取代一羟基，则电离常数为800 K。
这是由于邻位上的羟基与苯甲酸根生成带氢键的稳定的阴离子，从而增加了羧基中氢原子的电离度。
氢键的存在可以影响物质的物理和化学性质。
另外由于氢键的静电作用和定向性质，在分子形成晶体堆积的过程有一定的作用。
尤其当体系中形成较多氢键时，通过氢键连接成网络结构和多维结构在晶体工程学中有重要意义。
参考文献
[1]张广宏，马文霞，万会军，氢键的类型和本质[J],化学教学，2007，（07）
[2]张广宏，氢键的形成条件及物质性质的影响[J]，宁夏师范学院学报，2007，（03）。