हाइड्रोजन बॉन्ड परिभाषा और उदाहरण

अधिकांश लोग आयनिक और सहसंयोजक बांड के विचार से सहज हैं, फिर भी इस बारे में अनिश्चित हैं कि हाइड्रोजन बांड क्या हैं, वे कैसे बनाते हैं, और वे क्यों महत्वपूर्ण हैं।

मुख्य तकिए: हाइड्रोजन बांड

एक हाइड्रोजन बांड एक प्रकार का आकर्षक (द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय) एक इलेक्ट्रोनगेटिव के बीच की बातचीत है परमाणु और एक हाइड्रोजन परमाणु बंधुआ एक और विद्युत अपघट्य परमाणु के लिए। इस बंधन में हमेशा हाइड्रोजन परमाणु शामिल होता है। हाइड्रोजन बांड के बीच हो सकता है अणुओं या एकल अणु के कुछ हिस्सों के भीतर।

एक हाइड्रोजन बॉन्ड से अधिक मजबूत होता है वैन डेर वाल्स बलों, लेकिन से कमजोर सहसंयोजक बांड या आयोनिक बांड. यह ओ / एच के बीच गठित सहसंयोजक बंधन की ताकत के बारे में 1/20 (5%) है। हालांकि, यहां तक ​​कि यह कमजोर बंधन मजबूत तापमान में उतार-चढ़ाव का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत है।

पहले से बंधे होने पर हाइड्रोजन दूसरे परमाणु से कैसे आकर्षित हो सकता है? में ध्रुवीय बंधन, बांड का एक पक्ष अभी भी थोड़ा सकारात्मक चार्ज करता है, जबकि दूसरे पक्ष में मामूली नकारात्मक चार्ज होता है। एक बॉन्ड का निर्माण प्रतिभागी परमाणुओं की विद्युत प्रकृति को बेअसर नहीं करता है।

हाइड्रोजन बांड न्यूक्लिक एसिड में बेस जोड़े और पानी के अणुओं के बीच पाए जाते हैं। इस प्रकार का बंधन हाइड्रोजन और कार्बन के बीच अलग-अलग क्लोरोफॉर्म अणुओं के हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के बीच भी बनता है पड़ोसी अमोनिया अणुओं के परमाणु, बहुलक नायलॉन में सबयूनिट को दोहराने के बीच, और हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के बीच में acetylacetone। कई कार्बनिक अणु हाइड्रोजन बांड के अधीन हैं। हाइड्रोजन बंध:

• डीएनए में प्रतिलेखन कारकों को बांधने में मदद करें
• एड एंटीजन-एंटीबॉडी बाइंडिंग
• पॉलीपेप्टाइड्स को माध्यमिक संरचनाओं में व्यवस्थित करें, जैसे कि अल्फा हेलिक्स और बीटा शीट
• डीएनए के दो स्ट्रैंड को एक साथ पकड़ो
• एक दूसरे को प्रतिलेखन कारक बांधें

यद्यपि हाइड्रोजन बांड हाइड्रोजन और किसी अन्य इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु के बीच बनते हैं, पानी के भीतर के बंधन सबसे सर्वव्यापी हैं (और कुछ का तर्क होगा, सबसे महत्वपूर्ण)। हाइड्रोजन बांड अणु पड़ोसी पानी के अणुओं के बीच बनता है जब एक परमाणु का हाइड्रोजन अपने स्वयं के अणु के ऑक्सीजन परमाणुओं और उसके पड़ोसी के बीच आता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु अपने स्वयं के ऑक्सीजन और अन्य ऑक्सीजन परमाणुओं के लिए आकर्षित होता है जो पर्याप्त रूप से पास आते हैं। ऑक्सीजन नाभिक में 8 "प्लस" चार्ज होते हैं, इसलिए यह अपने एकल सकारात्मक चार्ज के साथ इलेक्ट्रॉनों को हाइड्रोजन नाभिक से बेहतर आकर्षित करता है। तो, पड़ोसी ऑक्सीजन अणु हाइड्रोजन बांड गठन के आधार के रूप में, अन्य अणुओं से हाइड्रोजन परमाणुओं को आकर्षित करने में सक्षम हैं।

पानी के अणुओं के बीच गठित हाइड्रोजन बांडों की कुल संख्या 4 है। प्रत्येक पानी का अणु ऑक्सीजन के बीच 2 हाइड्रोजन बांड और दो हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच बना सकता है। प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु और आस-पास ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच एक अतिरिक्त दो बंधन बनाए जा सकते हैं।

हाइड्रोजन बॉन्डिंग का एक परिणाम यह है कि हाइड्रोजन बांड प्रत्येक पानी के अणु के चारों ओर एक टेट्राहेड्रोन में व्यवस्थित होते हैं, जिससे बर्फ के टुकड़े की प्रसिद्ध क्रिस्टल संरचना बन जाती है। तरल पानी में, आसन्न अणुओं के बीच की दूरी बड़ी होती है और अणुओं की ऊर्जा इतनी अधिक होती है कि हाइड्रोजन बॉन्ड अक्सर टूट जाते हैं और टूट जाते हैं। हालांकि, यहां तक ​​कि तरल पानी के अणु एक टेट्राहेड्रल व्यवस्था से बाहर निकलते हैं। हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण, तरल पानी की संरचना अन्य तरल पदार्थों की तुलना में कम तापमान पर आदेशित हो जाती है। हाइड्रोजन बॉन्डिंग में पानी के अणु होते हैं, अगर बॉन्ड मौजूद नहीं होते तो लगभग 15% अणु होते हैं। बांड प्राथमिक कारण हैं जो पानी दिलचस्प और असामान्य रासायनिक गुणों को प्रदर्शित करता है।

• हाइड्रोजन बॉन्डिंग पानी के बड़े निकायों के पास अत्यधिक तापमान परिवर्तन को कम करता है।
• हाइड्रोजन बॉन्डिंग जानवरों को पसीने का उपयोग करके खुद को ठंडा करने की अनुमति देता है क्योंकि पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड को तोड़ने के लिए इतनी बड़ी मात्रा में गर्मी की आवश्यकता होती है।
• हाइड्रोजन बॉन्डिंग किसी अन्य तुलनीय आकार के अणु की तुलना में व्यापक तापमान सीमा पर अपनी तरल अवस्था में पानी रखता है।
• बॉन्डिंग पानी को वाष्पीकरण की एक असाधारण उच्च गर्मी देता है, जिसका अर्थ है कि तरल पानी को जल वाष्प में बदलने के लिए काफी तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

हाइड्रोजन बांड भीतर खारा पानी सामान्य हाइड्रोजन (प्रोटियम) का उपयोग करके बनाए गए साधारण पानी के भीतर से भी अधिक मजबूत होते हैं। ट्राइटेड पानी में हाइड्रोजन बॉन्डिंग अभी भी मजबूत है।