氢键是什么,什么是氢键什么是键能?

氢键是分子间作用力的一种 , 是一种永久偶极之间的作用力 , 氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间(X-H…Y) , 通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(X、Y)都是电负性较强的原子 。
【氢键是什么,什么是氢键什么是键能?】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 。氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义 , 它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因 。

氢键是什么,什么是氢键什么是键能?

文章插图
什么是氢键什么是键能?
与 电负性 大、半径小的原子X( 氟 、 氧 、 氮 等)以共价键结合 , 若与电负性大的原子Y(与X相同的也可以)接近 , 在X与Y之间以氢为媒介 , 生成X-H…Y形式的键 , 称为氢键 。(X与Y可以是同一种类原子 , 如水分子之间的氢键) 氢键的强弱 氢键的结合能是2—8 千卡 (Kcal) 。氢键是一种比 分子间作用力 稍强 , 比 共价键 和 离子键 弱很多的相互作用 。其稳定性弱于共价键和离子键 。在自然界中能量的形式多种多样 , 如 光能 、 热能 、 电能 、 机械能 和 化学能 等 。在生命体系中 , 只有化学能可以被直接作为用来做功的能源 , 而其他形式的能量则是起激发生物体做功的作用 。例如 , 它们可以分别激发动物的平衡感觉、视觉、温觉、痛觉和味觉等 。提供给生物体做功的化学能 , 可以来自因水解等化学反应而造成生物分子 化学键 断裂产生的能量 , 也可以来自因离子浓度梯度变化而得到的能量 。对生物体来说 , 储藏在化学键中的能量是一种重要的自由能 。所谓自由能 , 就是能够用来做功的能量 。食物中的自由能有相当一部分是以热的形式散发出去 , 这些热不能再被用来做功 。不管怎么说 , 所有形式的能量最终都要转化为热能 , 因此能量的测度通常采用热的单位 , 如千焦(kJ)、千卡(kcal) 。生物分子中化学键能的大小与许多因素有关 , 其中主要的因素是被键连接在一起的原子间 电负性 差异(如表) 。具有较小键能的键容易被破坏 , 即这种键本身较弱、较不稳定 。在每一生物化学反应中都以ΔG0’表示特定的 标准自由能变化  , “ ”号表示能量并未丧失而是储藏在产物中 , “-”号表示能量从反应系统中释放出来 。化学键能 指1.01*10^5Pa和25摄氏度下(常温常压下) , 将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需要的能量(单位为KJ.mol-1)键能越大 , 化学键越牢固 , 含有该键的分子越稳定 。是表征化学键强度的物理量 , 可以用键断裂时所需的能量大小来衡量 。在101.3kPa和298K下 , 将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量叫做AB的离解能(KJ·mol),常用符号D(A-B)表示 。即:AB(g)─→A(g) B(g)