Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


A hidrogénkötés

A legerősebb intermolekuláris kölcsönhatás. Amikor a hidrogénatom kovalens kötéssel kapcsolódik kisméretű és nagy elektronegativitású atomhoz (O, N vagy F), akkor a létrejött kötés nagymértékben poláris. Az ilyen hidrogénatomnak részleges pozitív töltése van és számottevő kölcsönhatásra képes a szomszédos molekula elektronegatív atomjának nemkötő elektronpárjával:
 
46. ábra. A hidrogénkötés hatása az NH3, H2O és HF forráspontjára
 
A HF molekulái között fellépő hidrogénkötés (a fenti rajzon pontokkal jelölve) a legerősebb, mivel a tluoratom a legelektronegatívabb elem.
A hidrogénkötés befolyásolja a forráspontot is. A 46. ábrán a periódusos rendszer IVA-VIIA oszlopában található elemek hidrogénnel alkotott vegyületeinek forráspontját ábrázoltuk az elektronszám függvényében. Az apoláris molekulák forráspontja a CH4-ól az SnH4-ig szabályosan növekszik, hiszen az intermolekuláris kölcsönhatást a London-féle erők biztosítják. Az VA-VIIA oszlopban található elemek hidrogénnel alkotott vegyületei közül csak a nitrogén, oxigén és fluor vegyületekben (NH3, H20, HF) alakulhat ki számottevő erősségű hidrogénkötés. A molekulák közti hidrogénkötés miatt a nitrogén, oxigén és fluor vegyületei magas forráspontjukkal tűnnek ki.
A hidrogénkötésnek fontos szerepe van az alkoholok, karbonsavak stb. tulajdonságainak kialakításában (l. szerves kémia), ill. a fehérjék és nukleinsavak térszerkezetének biztosításában (l. bioorganikus kémia). A szerves kémiában és biokémiában előforduló leggyakoribb hidrogénkötéseket a 14. táblázat foglalja össze. Ezek az intermolekuláris kötéstávolságok kb. kétszeresei a kovalens kötéshosszaknak (vö. 10. táblázattal).
A hidrogénkötés további fontos tulajdonsága, hogy térben irányított. Akkor a legerősebb, ha az elektronegatív atom – kovalensen kötött hidrogénatom – hidrogénkötésű harmadik atom lineárisan helyezkedik el. Ilyen lineáris hidrogénkötések alakítják ki a fehérjék α-hélixét.
 
14. táblázat. Tipikus hidrogénkötések távolságai
Típus
Kötéstávolság (nm)
O–H ··· O
0,263
O–H ··· O
0.276
O–H ··· N
0,288
N+–H ··· O
0,293
N–H ··· O
0,304
N–H ··· N
0,310
 
Példa
 
1. A következőelemek/vegyületek közül válassza ki, amelyiknek:
  1. molekulájában a legpolárisabb a kovalens kötés: CH4, NH4, H2S. HI;
  2. legalacsonyabb a forráspontja: H2O, H2S, H2Se. H2Te;
  3. legjobban oldódik vízben: C6H6, CCL4, H2, Hl;
  4. legkisebb az atomsugara: O, F, Ne, Na;
  5. legkevésbé vezeti az elektromos áramot: Hg, NaCl-oldat, alkohol-víz elegy, NaCl-olvadék.
 
  1. NH3: azatomok közötti elektronegativitás-különbségebben a molekulában a legnagyobb.
  2. H2S: a vízmolekulák között hidrogénkötések vannak. a többi molekulában az intennolekuláris kölcsönhatásokat az elektronok száma határozza meg. ami a H2S molekulában a legkisebb. (lásd 46. ábra)
  3. Hl: poláris molekula.
  4. Ne: az atomok mérete egy petióduson belül folyamatosan csökken (O, F és Ne). míg a Na atom a következő periódus elemeként a legnagyobb átmérőjű.
  5. alkohol-víz elegy: nagyon kevés számú iont tartalmaz.
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave