- हाइड्रोजन संबंध के लक्षण
- संघ क्यों होता है?
- लिंक की लंबाई
- रिश्ते की ताक़त
- तापमान
- दबाव
- पानी में हाइड्रोजन ब्रिज की बॉन्डिंग
- डीएनए और अन्य अणुओं में हाइड्रोजन बंधन
- संदर्भ
लिंक हाइड्रोजन बांड दो ध्रुवीय समूहों के बीच एक इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण होता है कि जब एक हाइड्रोजन परमाणु (एच) एक उच्च ऋणात्मक परमाणु आकर्षण इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र पर लगाए गए करने के लिए बंधुआ electronegatively एक और आस-पास के परमाणु आरोप लगाया है।
भौतिकी और रसायन शास्त्र में ऐसी ताकतें हैं जो आकर्षण या प्रतिकर्षण की शक्तियों सहित दो या अधिक अणुओं के बीच पारस्परिक क्रिया उत्पन्न करती हैं, जो इन और अन्य आस-पास के कणों (जैसे परमाणु और आयन) के बीच कार्य कर सकती हैं। इन बलों को अंतर-आणविक बल कहा जाता है।
दो अणु चार हाइड्रोजन बॉन्ड के माध्यम से एक डिमर कॉम्प्लेक्स में आत्म-इकट्ठा होते हैं।
इंटरमोलर बल उन लोगों की तुलना में प्रकृति में कमजोर हैं जो अंदर से बाहर (इंट्रामोलॉजिकल बलों) के अणु के हिस्सों को बांधते हैं।
आकर्षक इंटरमॉलिक्युलर बलों के बीच चार प्रकार होते हैं: आयन-द्विध्रुवीय बल, द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बल, वैन डेर वाल्स बल और हाइड्रोजन बांड।
हाइड्रोजन संबंध के लक्षण
हाइड्रोजन बॉन्डिंग एक "डोनर" परमाणु (इलेक्ट्रोनगेटिव जिसमें हाइड्रोजन होता है) और एक "रिसेप्टर" परमाणु (हाइड्रोजन के बिना इलेक्ट्रोनगेटिव) के बीच होता है।
यह आमतौर पर 1 से 40 किलो कैलोरी / मोल की ऊर्जा उत्पन्न करता है, जिससे यह आकर्षण वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन में होने वाली तुलना में काफी मजबूत होता है, लेकिन सहसंयोजक और आयनिक बांडों की तुलना में कमजोर होता है।
यह आमतौर पर नाइट्रोजन (एन), ऑक्सीजन (ओ) या फ्लोरीन (एफ) जैसे परमाणुओं के बीच होता है, हालांकि यह कार्बन (सी) परमाणुओं के साथ भी मनाया जाता है, जब वे अत्यधिक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणुओं से जुड़े होते हैं, जैसा कि क्लोरोफॉर्म (के रूप में) CHCl 3)।
संघ क्यों होता है?
यह बॉन्डिंग इसलिए होती है, क्योंकि अत्यधिक इलेक्ट्रोनगेटिव एटम से जुड़ी होने के कारण, हाइड्रोजन (आमतौर पर न्यूट्रल चार्ज वाला एक छोटा परमाणु) आंशिक रूप से पॉजिटिव चार्ज प्राप्त कर लेता है, जिससे यह दूसरे इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणुओं को अपनी ओर आकर्षित करना शुरू कर देता है।
यहाँ से एक बंधन उत्पन्न होता है, हालाँकि इसे पूरी तरह से सहसंयोजक के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है, हाइड्रोजन और इसके विद्युत परमाणु को इस अन्य परमाणु से जोड़ा जाता है।
इन बांडों के अस्तित्व के पहले सबूत एक अध्ययन द्वारा देखे गए थे जो उबलते बिंदुओं को मापते थे। यह नोट किया गया था कि इन सभी में आणविक भार में वृद्धि नहीं हुई, जैसा कि अपेक्षित था, लेकिन कुछ ऐसे यौगिक थे जिनकी भविष्यवाणी की तुलना में उबालने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।
यहाँ से, विद्युतीय अणुओं में हाइड्रोजन बंध का अस्तित्व देखा जाने लगा।
लिंक की लंबाई
हाइड्रोजन बांड में मापने के लिए सबसे महत्वपूर्ण विशेषता इसकी लंबाई (अब यह कम है, कम है), जिसे एंगस्ट्रॉम (ang) में मापा जाता है।
बदले में, यह लंबाई बंधन की ताकत, तापमान और दबाव पर निर्भर करती है। निम्नलिखित वर्णन करता है कि ये कारक हाइड्रोजन बांड की ताकत को कैसे प्रभावित करते हैं।
रिश्ते की ताक़त
बॉन्ड की ताकत स्वयं दबाव, तापमान, बॉन्ड कोण और पर्यावरण (जो स्थानीय ढांकता हुआ स्थिरांक द्वारा विशेषता है) पर निर्भर करती है।
उदाहरण के लिए, रैखिक ज्यामिति के अणुओं के लिए बंधन कमजोर है क्योंकि हाइड्रोजन एक परमाणु से दूसरे की तुलना में आगे है, लेकिन तंग कोणों पर यह बल बढ़ता है।
तापमान
यह अध्ययन किया गया है कि कम तापमान पर हाइड्रोजन बांड बनने का खतरा होता है, क्योंकि घनत्व में कमी और उच्च तापमान पर आणविक आंदोलन में वृद्धि के कारण हाइड्रोजन बांड के गठन में कठिनाइयों का कारण बनता है।
बॉन्ड्स को अस्थायी रूप से और / या स्थायी रूप से बढ़ते तापमान के साथ तोड़ा जा सकता है, लेकिन यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि बॉन्ड भी यौगिकों को उबलने के लिए अधिक प्रतिरोध करते हैं, जैसा कि पानी के मामले में है।
दबाव
उच्च दबाव, हाइड्रोजन बंधन की ताकत जितनी अधिक होगी। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि उच्च दबावों पर, अणु के परमाणु (जैसे बर्फ में) अधिक संकुचित हो जाएंगे और इससे बंधन के घटकों के बीच की दूरी को कम करने में मदद मिलेगी।
वास्तव में, यह मान लगभग रेखीय है जब एक ग्राफ पर बर्फ के लिए अध्ययन किया जाता है जहां दबाव के साथ बंधी लंबाई की सराहना की जाती है।
पानी में हाइड्रोजन ब्रिज की बॉन्डिंग
हाइड्रोजन-बंधित जल अणु।
पानी के अणु (एच 2 ओ) को हाइड्रोजन बंधन का एक आदर्श मामला माना जाता है: प्रत्येक अणु पास के पानी के अणुओं के साथ चार संभावित हाइड्रोजन बांड बना सकता है।
प्रत्येक अणु में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए हाइड्रोजेन और गैर-बंधुआ इलेक्ट्रॉन जोड़े की सही मात्रा होती है, जिससे सभी को हाइड्रोजन बंधन में शामिल होने की अनुमति मिलती है।
यही कारण है कि पानी में अन्य अणुओं, जैसे अमोनिया (एनएच 3) और हाइड्रोजन फ्लोराइड (एचएफ) की तुलना में अधिक उबलते बिंदु होते हैं ।
पहले के मामले में, नाइट्रोजन परमाणु में केवल एक मुक्त जोड़ी इलेक्ट्रॉन होता है, और इसका मतलब यह है कि अमोनिया के अणुओं के समूह में सभी हाइड्रोजन्स की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त स्वतंत्र जोड़े नहीं हैं।
यह कहा जाता है कि अमोनिया के प्रत्येक अणु के लिए एक एकल हाइड्रोजन बंधन बनता है और अन्य एच परमाणु "व्यर्थ" होते हैं।
फ्लोराइड के मामले में, बल्कि हाइड्रोजन की कमी है और इलेक्ट्रॉन जोड़े "व्यर्थ" हैं। फिर, पानी में हाइड्रोजन और इलेक्ट्रॉन जोड़े की सही मात्रा होती है, इसलिए यह प्रणाली पूरी तरह से बंध जाती है।
डीएनए और अन्य अणुओं में हाइड्रोजन बंधन
प्रोटीन और डीएनए में, हाइड्रोजन बॉन्डिंग भी देखी जा सकती है: डीएनए के मामले में, डबल हेलिक्स का आकार उसके बेस पेयर (हेलिक्स को बनाने वाले बिल्डिंग ब्लॉक) के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड के कारण होता है, जो अनुमति देता है इन अणुओं को दोहराया जाता है और जीवन के रूप में हम जानते हैं कि यह मौजूद है।
प्रोटीन के मामले में, हाइड्रोजेन ऑक्सीजेंस और एमाइड हाइड्रोजन्स के बीच बंधन बनाते हैं; उस स्थिति के आधार पर जहां यह होता है, विभिन्न परिणामी प्रोटीन संरचनाएं बनाई जाएंगी।
हाइड्रोजन बांड प्राकृतिक और सिंथेटिक पॉलिमर और कार्बनिक अणुओं में भी मौजूद होते हैं जिनमें नाइट्रोजन होता है, और इस प्रकार के बंधन वाले अन्य अणु अभी भी रसायन विज्ञान की दुनिया में अध्ययन कर रहे हैं।
संदर्भ
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