منو
 کاربر Online
421 کاربر online
تاریخچه ی: پیوند هیدروژنی

*((پیوند هیدروژنی))
!اطلاعات اولیه:
جاذبه بین مولکولی دربرخی ازترکیبات هیدروژن دار به طور غیرعادی قوی است این جاذبه درترکیبا تی مشاهده می شود که درآنها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک والکترونگاتیوی زیاد دارند پیوند هیدروژنی وجود دارد.پیوند هیدروژنی نه تنها بین مولکولهای یک نوع ماده,بلکه بین مولکولهای دو مادة متفاوت که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی را دارند نیزبرقرارمی شود.
!تعریف:
هرگاه هیدروژن به اتمی با الکترونگاتیوی زیاد مثل فلوئور,اکسیژن,یا نیتروژن متصل گردد شرایطی برای به وجود آمدن نوع بسیاری مهمی جاذبه بین مولکولی مثبت ـ منفی که آن را پیوند هیدروژنی می گویند حاصل می شود.
به عبارت دیگر,اتم هیدروژن یک مولکول و زوج الکترون غیرمشترک مولکول دیگر متقابلاً همدیگر را جذب می کنند و پیوندی تشکیل می شود که به پیوند هیدروژنی مرسوم است.
!مفهوم:
پیوند هیدروژنی براثرجاذبة اتم هیدروژن اندک مثبت موجود در یک مولکول و اتم بسیار الکترونگاتیو(F,O,N) موجود در مولکول دیگر(یادرمحل دیگر همان مولکول اگرمولکول به قدرکافی بزرگ باشد که بتواند روی خودخم شود)تولید می گردد.جا به جاشدن یک جفت الکترون به سمت عنصر بسیار الکترونگاتیو نیتروژن ,اکسیژن یا فلوئور موجب می شود که این اتمها دارای بار منفی جزئی شوند.دراین صورت پیوند هیدروژنی پلی است میان دو اتم شدیداً الکترونگاتیو با یک اتم هیدروژن که ازطرفی بطور کوالانسی با یکی از اتمهای الکترونگاتیو و از طرفدیگر به طور الکترواستاتیکی (جاذبه مثبت ـ به ـ منفی) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است.استحکام پیوند هیدروژنی یک دهم تا یک پنجاهم قدرت یک پیوندکوالانسی متوسط است.
!شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی:
*بالا بودن الکترونگاتیوی اتمهای متصل به هیدروژن: برهمین اساس است که فلوئور (الکترونگاتیوترین عنصر) قویترین پیوند هیدروژنی و اکسیژن (الکترونگاتیوترازنیتروژن) پیوند هیدروژنی قویتری درمقایسه با نیتروژن تشکیل می دهد.همچنین بار مثبت زیاد بر روی اتم هیدروژن,زوج الکترون مولکول دیگر را به شدتجذب می کند و کوچک بودن اندازة اتم هیدروژن سبب می شود که ملکول دوم بتواند به آن نزدیک شود.
*کوچک بودن اتمهای متصل به هیدروژن: پیوند هیدروژنی واقعاً مؤثر فقط در ترکیبات فلوئور,اکسیژن,و نیتروژن تشکیل می شود.با وجود اینکه دو اتم نیتروژن وکلر الکترونگاتیوی برابر دارند چون اتم کلر از اتم نیتروژن بزرگتر است برخلاف نیتروژن,کلر پیوند هیدروژنی ضعیفی تشکیل می دهد.
توجیه خواص غیرعادی برخی از مواد:
وجودخواص غیرعادی برخی ازمواد درحالت جامد یا مایع ازجمله بالابودن دماهای ذوب و جوش ,نشان می دهد که نیروهای جاذبه بین مولکولی درآنها به اندازه ای زیاد است که نمی توان آن را به تأثیرهای متقابل ضعیف بین مولکولی نسبت داد.آشناترین این نوع مواد فلوئوریدهیدروژن,آب و آمونیاک است که بسیاری از خواص آنها از جمله دماهای جوش و ذوب آنها ازدماهای جوش و ذوب ترکیبهای مشابه خود,برای مثال,HCL,H2S,PH3
به طور غیرمنتظره ای بالاتر است.شاید تصورشودکه علت این وضعیت غیرعادی,قطبیت به نسبت زیاد این مولکولها ست.البته تا اندازه ای همین طوراست.امابررسی دقیق این پدیدة غی عادی نشان می دهد که بایدنیروی جاذبه قویترازنیروهای جاذبه دوقطبی ـ دوقطبی بین مولکولهای آنها برقرارباشد.اگربه ساختارالکترونی مولکولهای,HF,H2O,NH3 توجه شود,می توان به موردهای مشترک بین آنها پی برد.این وجه اشتراک,وجود دست کم یک پیوندکوالانسی با اتم هیدروژن و یک اوربیتال هیبریدی ناپیوندی دو الکترونی اتم مرکزی بسیارالکترونگاتیودرهریک ازآنهاست,اتمهایF,O,N الکترونگاتیوی بالایی دارند با هیدروژن پیوندکوالانسی به شدت قطبی به وجودمی آورند.بطوری که هیدروژن به میزان قابل توجهی خصلت یک پروتون را پیدا می کند .جفت الکترون ناپیوندی و قابل واگذاری روی اتم الکترونگاتیوی و وجود H, این امکان را پدید می آورد که اتم هیدروژن,درنقش پل,اتم های الکترونگاتیو دو مولکول را به یکدیگر متصل کند و نیروی جاذبه ای که بین مولکول به وجودمی آید که به پیوند هیدروژنی مرسوم است.
خواص ترکیباتی که پیوند هیدروژنی دارند:
ترکیباتی که مولکولهای آنها ازطریق پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوسته اند,علاوه بر دارا بودن نقاط جوش بالا,بطورغیرعادی دردمای بالا ذوب می شوند و آنتا لپی تبخیر,آنتا لپی ذوب و گرانردی آنها زیاد است.
!چرایخ شناور است؟
یخ روی آب شناورمی ماند زیرا به هنگام انجماد,منبسط می شود.سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکولهلی خمیدةآب است ساختار خمیده یا زاویه ای مولکول آب ناشی از آرایش چهار وجهی چهارجفت الکترون درپوستة والانس یک اتم است.ساختار زاویه ای مولکول آب و پیوند هیدروژنی میان مولکولهای آب به آن معنی است که هر مولکول آب می تواند حداکثر با چهار مولکول آب دیگر پیوند هیدروژنی داشته باشد.پس آب مایع را می توان به صورت خوشه هایی ازمولکولهای آب تصورکرد,خوشه هایی که با پیوند هیدروژنی از مولکولهای آب ساخته شده اند و دائم در حال حرکتند.شمارمولکولها درهرخوشه و سرعت حرکت خوشه ها به دما بستگی دارد.با سرد شدن آب,مجموعه هایی ازمولکولهای آب که به سرعت درحرکت اند کند می شدند و در نقطة انجماد به یکدیگر قلاب شده ساختمان سه بعدی منبسط شده ای را به وجودمی آورند.این ساختمان گسترده ترموجب می شود که تراکم یخ کمتر ازآب باشد.ذوب شدن یخ درحدود 15% پیوند های هیدروژنی رامی شکند و این امرسبب فرو ریختن ساختار می شود.درنتیجه مایعی متراکم حاصل می گردد.
!چرا نقطة جوش آب بالا است؟
خاصیت عجیب دیگر آب نقطة جوش نسبتاً زیاد آن است.تقریباً تمام ترکیبات هیدروژن دار مجاوراکسیژن و اعضای خانوادة آن یعنی CH4,NH3,H2S,H2Se,H2Te,PH3,HCL در دمای اتاق به حالت گازی هستند.اما آب مایع است .برای آنکه یک مولکول به حالت بخار درآید باید انرژی جذب کند تا بتواند خودرا از قید مولکولهای دیگر آزاد کند.چون آب مایع با پیوند هیدروژنی به صورت خوشه هایی از مولکول ها درمی آید برای شکسته شدن پیوند های هیدروژنی آن لازم است.اما همة پیوندهای هیدروژنی شکسته نمی شوند و انبوهه هایی ازمولکولهای آب حتی درنزدیکی 1000c هنوز وجود دارند.وقتی آب گرم می شود آشفتگی گرمایی پیوند هیدروژنی را می گسلد تا آنکه دربخار آب,فقط جزء کوچکی از شمار پیوندهای هیدروژنی موجود در آب مایع یا جامد باقی می ماند.اگرپیوند محکم میان مولکولی از قبیل پیوند هیدروژنی وجود نداشته باشد موادمعمولاً بنا به جرم مولکولی خود به جوش می آیند .جرم های مولکولی بزرگتر برای جوش آمدن به دمای زیادتری نیازمندند عمدتاً به این دلیل که ابرهای الکترونی بزرگتر آسانتر و پیچیده می شوند و این امرمنجربه نیروهای لاندن بین مولکولی قویتر می شود.
!کاربرد:
پیوندهای هیدروژنی دربسیاری از موادیافت می شوند پدیده هایی از قبیل چسبناک شدن آبنبات سفت,دیرترخشک شدن الیاف پنبه ای از الیاف نایلونی,نرم شدن پوست با لانولین,ناهنجارهای ظاهری درماهیت آب همگی ناشی از همین پیوندهای هیدروژنی است. پیوند هیدروژنی درتعیین ساختار و خواص مولکولهای سیستم های زنده نقش اساسی دارد.اجزای مارپیچ آلفا در ساختار پروتئین ها و اجزای مارپیچ دوگانه در ساختار DNA توسط پیوند هیدروژنی به هم می پیوندند.تشکیل و گسسته شدن پیوندهای هیدروژنی در تقسیم یافته و سنتز پروتئین ها توسط آن دارای اهمیت اساسی است.

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 03 مهر 1384 [13:28 ]   6   فیروزه نجفی      جاری 
 دوشنبه 28 شهریور 1384 [20:24 ]   5   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 دوشنبه 28 شهریور 1384 [20:19 ]   4   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 دوشنبه 28 شهریور 1384 [20:14 ]   3   فیروزه نجفی      v  c  d  s 
 چهارشنبه 02 دی 1383 [07:18 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 24 آذر 1383 [06:54 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..