3.4.Водородная связь

Водородная связь - взаимодействие, возникающее между атомом Н, связанным с атомом элемента высокой электроотрицательности (F, O, N, Cl) в составе одной группы, и электроотрицательным атомом, входящим в состав другой группы. Если обе эти группы входят в состав одной молекулы, то водородную связь называют внутримолекулярной (а), если разных, то межмолекулярной (б, в).

Водородная связь - слабое взаимодействие: ее энергия примерно на порядок ниже энергии ковалентной связи. Природа водородной связи сложна. Рассматривать ее только как “слабую” ионную связь за счет электростатического притяжения атома водорода, имеющего заряд +, и атома электроотрицательного элемента другой группы, имеющего заряд , нельзя, т.к. водородная связь имеет признаки ковалентной связи - направленность и насыщаемость. Ковалентный характер водородной связи согласуется с наличием донорно-акцепторного взаимодействия между атомом водорода (акцептор) и электроотрицательным атомом (донор электронной пары), которому способствует существующее разделение зарядов. Таким образом, водородную связь следует рассматривать как суперпозицию электростатического и донорно-акцепторного взаимодействия. Межмолекулярная водородная связь характерна для молекул воды, спиртов, карбоновых кислот, фтористоводородной кислоты, аммиака. Образование водородных связей объясняет аномально высокие температуры кипения соединений, большие плотности и теплоемкости, отражается на растворимости. Водородные связи (меж- и внутримолекулярные) имеют большое значение в биоструктурах (белки, нуклеиновые кислоты), содержащих много полярных групп типа ОН, NH.