我看氢键像配位键

1、我看氢键像配位键按：最近在复习物质结构章节中，讲解练习和近几年高考试题中多次出现氢键，通过对氢键的研究笔者有所发现。氢键这部分内容是在 2001 年高中教材改版后新加的，在即将全省推行的新课程改革的物质的结构和性质中又有所强化，因此我们应该关注这部分新的内容，帮助学生分析，加深理解，以达到考试大纲的要求。由于氢键引起了物理化学性质的变化，观察到，氢键概念的提出是在20世纪以后。氢键（Hydrogen19 世纪就已被大量Bond）是指发生在已经以共价键与其它原子键合的氢原子与另一个原子之间（ X-H Y ），是一种永久偶极之间的范德华力。通常发生氢键作用的氢原子两边的原子 （ X 、Y ）都是电

2、负性较强的原子。氢键既可以是分子间氢键，也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol ，一般为 5-30kJ/mol ，比一般的共价键、离子键和金属键键能要小，但强于静电引力。但氢键不是化学键。一、氢键的形成1、氢键形成的条件 与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子。较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子 B (F、O、N)典型的氢键中， X 和 Y 是电负性很强的 F、N 和 O 原子。但C、S、 Cl、 P 甚至 Br 和 I 原子在某些情况下也能形成氢键，但通常键能较低。碳在与数个电负性强的原子相连时也有可能产生氢键。 例如在氯仿 CHCl3 中，碳原子直接与三个

3、氯原子相连，氯原子周围电子云密度较大，因而氢原子周围即带有部分正电荷，碳也因此参与了氢键的形成，扮演了质子供体的角色。芳香环、碳碳叁键或双键在某些情况下都可作为电子供体，与强极性的 X-H （如 -O-H ）形成氢键。 表示氢键结合的通式氢键结合的情况如果写成通式，可用 X H Y 表示。式中 X 和 Y 代表 F，O，N 等电负性大而原子半径较小的非金属原子。X 和 Y 可以是两种相同的元素，也可以是两种不同的元素。2、氢键的分类（1）、同种分子之间现以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

4、 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。 这个静电吸引作用力就是所谓氢键。即 F-H.F 。（2）、不同种分子之间不仅同种分子之间可以存在氢键，某些不同种分子之间也可能形成氢键。例如NH3 与 H2O 之间。所以这就导致了氨气在水中的惊人溶解度： 1 体积水中可溶解700 体积氨气。3、氢键的特点：氢键具有饱和性和方向性氢键不同于范德华引力，它具有饱和性和方向性。由于氢原子特别小而原子 A 和 B 比较大，所以 A H 中的氢原子只能和一个 B

5、原子结合形成氢键。 同时由于负离子之间的相互排斥，另一个电负性大的原子 B就难于再接近氢原子。这就是氢键的饱和性。氢键具有方向性则是由于电偶极矩AH 与原子 B 的相互作用，只有当 A H-B 在同一条直线上时最强，同时原子B一般含有未共用电子对，在可能范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致， 这样可使原子B 中负电荷分布最多的部分最接近氢原子，这样形成的氢键最稳定。二、氢键的强度氢键的牢固程度键强度也可以用键能来表示。粗略而言，氢键键能是指每拆开单位物质的量的 H Y 键所需的能量。氢键的键能一般在 42kJ mol-1 以下，比共价键的键能小得多，而与分子间力更为接近些。例如 , 水分

6、子中共价键与氢键的键能是不同的。而且，氢键的形成和破坏所需的活化能也小，加之其形成的空间条件较易出现，所以在物质不断运动情况下，氢键可以不断形成和断裂。氢键键能大多在 25-40kJ/mol 之间。一般认为键能 40kJ/mol 的氢键则是较强氢键。曾经有一度认为最强的氢键是HF2? 中的 FH F?键，计算出的键能大约为169kJ/mol 。而事实上，用相同方法计算甲酸和氟离子间的 HCO2H F?氢键键能，结果要比 HF2?的高出大约 30kJ/mol 。常见氢键的气态解离能数据， 单位为 kJ/mol 较弱中等较强 HSH SH2NCH NCHH2NH NH3MeOH OHMeHOH OH2716171922FH FHC