Vodorod bog‘lanish haqida malumot

Vodorod bog‘lanish nima

Bunday turdagi bog'lar vodorod atomiga nisbatan NEM qiymati katta­roq bo'lgan elementlar (F, O, N, Cl, S, Br) vodorod bilan bog'langan molekulalari ishtirokida sodir bo'ladi. Vodorod atomining NEM qiymati kichikroq bo'lishi sababli unda δ⁺ zaryad zichligi paydo bo'ladi, NEM ligi kattaroq bo'lgan atomda esa shu miqdorda manfiy zaryad paydo bo'ladi.

Musbat zaryadga ega bo'lgan vodorod atomi xuddi shunday qo‘shni molekulalardagi manfiy zaryadlangan elektrmanfiy atomlar bilan qo‘shimcha bog‘ hosil qilishi tabiiydir.

Suv molekulasidagi H^δ+ zarracha qo‘shni molekuladagi O^δ- atomi bilan bog'lanib, fazoda ma’lum vaziyatni egallagan bog'lanishni yuzaga keltirib chiqaradi.

Vodorod bog'lanish molekulalar orasida sodir bo'ladi, uning hisobiga bir xil molekulalar o‘zaro assotsilanadi (gomoassotsiatlar); turli xil molekulalar orasida esa geteroassotsiatlar hosil bo'ladi.

Vodorod bog‘lanishga misollar

Muz holdagi suvda har bir kislorod atomi to'rttala vodorod atomi (ular- dan ikkitasi kislorod bilan qutbli kovalent bog‘ hisobiga, qolgan ikkitasi — elektrostatik tortishuv hisobiga) bilan bog'anadi. Bunda kislorod atomi tetra­edr markazida joylashgan bo'ladi va muzga xos kristall panjarani hosil qiladi.
Suyuq holdagi suvda vodorod bog‘i hisobiga o‘zaro bog'lanmagan moleku­lalar deyarli yo‘q, ular o‘zaro assotsilanib (H₂O)_n agregatlarini hosil qi­ladi. Xona temperaturasida n=4 ga teng bo'ladi va shu sababli suvning qaynash temperaturasi +100°C .

Vodorod bog'lanish ikki xil asosiy bog'larning hosilasi bo'lib, ulardan biri — qutbli kovalent bog‘, ikkinchisi esa — elektrostatik tortishuv natijasi­dir. Bu bog'larning energiyalari o‘zaro tegishli ravishda 10:1 nisbatiga ega (kovalent bog‘ning energiyasi H - F da 565 kJ/mol, H - 0 da 459 kJ/mol, H - N da 386 kJ/molga teng).

Vodorod bog‘ hosil qiluvchi elementning nisbiy elektrmanfiyligi o‘zgarishi bilan uning qo‘shimcha H- bog‘ energiyasi ham bir me’yorda o ‘zgaradi. Bu holatni quyidagi ma’lumotlardan ko‘rish mumkin (bog' energiyasi kJ/molda):

• H - F da 2 5 -4 0 ,
• H - 0 da 12-29,
• H - N da 8 -2 1
• H—Cl va H—S da bu energiya qiymati yanada kam bo'ladi.

Vodorod bog' hosil qilgan molekuladagi E—H bog‘dagi elektron bulutining zichligi yangi bog' tomon qisman siljishi tufayli E - H bog' uzunligi qisqaradi. Masalan, suv molekulasidagi H - O bog' uzunligi 0,102 nm bo'lsa, vodorodning ikkinchi kislorod atomi bilan hosil qilgan qo'shimcha H - bog'ning uzunligi 0,175 nm bo'lishi aniqlangan.

Kislota monomerida H —О bog' uzunligi 0,097 nm dan H-bog' orqali hosil bo'gan dimerida bu masofa 0,107 nm gacha (10% dan ortiqroq) uzunlashgan.

Vodorod bog‘ning moddalar strukturasiga tasiri

Vodorod bog‘ hosil bo'ishi natijasida moddalarning strukturasida quyi­dagicha o ‘zgarish yuz berishi mumkin.

a) ko‘p molekulali polimer strukturalar hosil bo'adi;

b) ikkita molekula o ‘zaro assotsilanadi (organik kislotalar dimerlari, suv molekulalari);

d) vodorod atomi ikkita elektrmanfiyligi katta bo'gan atomlar qur- shovida joylashadi va bunday strukturalar anion holida mavjud bo'ladi.

Vodorod bog‘ning hosil bo'lishida ikki vaziyat — molekulalararo (gomo- va getero — tarkibli) va bir molekuladagi atomlar ishtiroki natijasida hosil bo'lishi mumkin (ichki molekular vodorod bog‘).
Bunday ichki molekular H-bog‘ hosil bo'lishi organik moddalarning ko‘p funksionalli molekulalarga xos. Masalan, o-xlorfenolning to ‘rtxlorli ugleroddagi eritmasida molekulaning 91% miqdori H-bog‘ tufayli mustahkamroq bo'lgan sis-shaklda, qolgan 9% miqdori esa trans-shaklida boMishi aniqlangan.

H-bog‘ hosil bo'lishi sistema energetik afzal bo'gan holatga intilishini ko‘rsatadi. Suv molekulasidagi vodorod ikkinchi molekuladagi kislorod bilan bog‘langanda vodorod atomi ikkala kislorod atomi orasida tebranma harakat tufayli bir holatda bo‘lmasdan, u ikki chetki vaziyatlar oralig‘ida О —H — —О va О---- H —O bo‘lar ekan (neytronografiya tadqiqotlari natijasi).

Vodorod bog'ning suv xossasiga tasiri

Vodorod bog' tufayli suyuq suv ko‘pgina muhim xossalarga ega:

• — suvning suyuqlanish va qaynash temperaturasi VIA gruppacha elementlarining gidridlariga nisbatan yuqori qiymatga ega
• — H-bog' hosil bo'lishi natijasida muz kristall panjarasining molekula­lari oralig‘ida bo‘shliq bo'lishi tufayli, muzning zichligi suyuq suvnikiga nisbatan kichikroq bo'ladi;
• — tashqaridan berilgan issiqlik ta’sirida suv molekulalaridan hosil bo'gan strukturani parchalash uchun ko‘p miqdorda issiqlik kerak bo'ladi.

Bu esa uni boshqa erituvchilardan keskin farq qilishini, ya’ni uning issiqlik sig'imi kutilmaganda katta bo'ishini tushuntiradi. Atrof-muhit tem­peraturasi soviganda dengiz suvi atrof-muhitga katta miqdorda issiqlik tarqatadi. Shuning uchun dengiz qirg'og'idagi mamlakatlarda ichki mintaqalarda (masalan, O'rta Osiyo yoki janubiy Sibirda) giga qaraganda iqlim yumshoq bo'adi

Vodorod bog'ning tirik organizm uchun ahamiyatga

Vodorod bog'ning hosil bo'lishi tirik organizm uchun juda katta ahamiyatga ega. Oqsil moddalar polipeptid bog‘ orqali bog'langan, masalan, DNK molekulasida spiral shakl yuzaga keladi. Bunday hollarda karbonil gruppaning kislorod atomi bilan polipeptid zanjirdagi aminogruppaning vodorod atomi orasida H-bog'lanish hosil bo'ladi.
Vodorod bog'larni 4 xilga bo'lish mumkin:

1) ko‘p molekulalarni birlashtiruvchi (suvdagi kabi) turi;

2) faqat dimerlar hosil qiladigan (karbon kislotalarga xos) turlari;

3) vodorod atomi ikkita molekula anionini bog‘lashi (ikkita F^- dan HF₂^- ftoroniy ioni hosil bo‘lishi);

4) ichki molekular vodorod bog'lanish (orto-xlorfenol, salisil kislota, DNK va RNK molekulalarining qo‘sh spirali hosil bo'ishiga sababchi bo'lgan hollar).