什么是氢键(为什么乙醚和水不能形成氢键)

氢键是什么

在分子中含有N－H、O－H、F－H这样的共价键的分子间就可以存在氢键。

氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大。半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用。

元素是组成物质的成分，而单质和化合物是指元素的两种存在形式，是具体的物质。元素可以组成单质和化合物，而单质不能组成化合物。

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用电子对受两个核的共同吸引，使两个原子形成化合物的分子。在氯化氢分子里，由于氯原子对于电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以电子对偏向氯原子一方，因此氯原子一方略显负电性，氢原子一方略显正电性，但作为分子整体仍呈电中性。

像氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物，叫共价化合物。如水、二氧化碳等都是共价化合物。

氢让扮扒键不同于范德华力，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，这就是氢键的饱缺缓和性。

氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H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，这坦昌样形成的氢键最稳定。

参考资料来源：百度百科--氢键

参考资料来源：百度百科--化合物

阐述什么是氢键那些元素间会形成氢键

氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。[X与Y可以是同一种类分子，如水分子之间的氢键；也可以是不同种类分子，如一水合氨分子（NH3·H2O）之间的氢键]。

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原子在某些情况扰纤下也能形成氢键，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，碳原子直接与缓链仿三个氯原子相连，氯原子周围电子云密度较大，因而碳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。此外，芳环上的碳也有相对强的吸电子能力，因此形成Ar-H…:O型的弱氢键（此处Ar表示芳环）。芳香环、碳碳叁键或双键在某些情况下都可作唤衡为电子供体，与强极性的X-H（如-O-H）形成氢键。

什么是氢键一般哪几种原子能形成氢键

氢键的形成

⑴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。例如 HF与HF之间：

⑵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：

氢键形成的条件

⑴与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子

⑵较小半径、较大电负性、含孤电子对、带有部分负电荷的原子B(F、O、N)

氢键的本质:强极性键(A-H)上的氢核,与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力。}

⑶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…Y①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咐知兄非金属原子。

X和Y可以是两种相同的元素，也可以是两种不同的元素。

⑷对氢键的理解

氢键存在虽然很普遍，对它的研究也在逐步深入，但是人们对氢键的定义至今仍有两种不同的理解。

第一种把X－H…Y整个结构叫氢键，因此氢键的键长就是指X与Y之间的距离，例如F－H…F的键长为255pm。

第二种把H…Y叫做氢键，这样H…F之间的距离163pm才算是氢键的键长。这种差别，我们在选用氢键键长数据时要加以注意。

不过，对氢键键能的理解上是一致的衡袭，都是指把X－H…Y－H分解成为HX和HY所需的能量。

2．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。

3．分子内氢键

某些分子内，例如HNO3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键。分子内氢键由于受环状结构的限制，X－H…Y往往不能在同一直线上。如图所示

4．氢键形成对物质性质的影响

氢键通常是物质在液态时形成的，但形成后有时也能继续存在于某些晶态猛世甚至气态物质之中。例如在气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质是很多的，如水、水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物。氢键的存在，影响到物质的某些性质。

（1）熔点、沸点

分子间有氢键的物质熔化或气化时，除了要克服纯粹的分子间力外，还必须提高温度，额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。分子内生成氢键，熔、沸点常降低。例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。

（2）溶解度

在极性溶剂中，如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。HF和HN3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。

氢键是什么意思

氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。

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。

氢键对郑伍局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。

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氢键的分类

一、分子间氢键

分子间有氢键的液体，一般粘度较大。例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物，由于分子间可形成众多的氢键，这些物质通常为粘稠状液体。熔点、沸点分子间有氢键的物质熔化或气化时，除了要克服纯粹的分子间力外，还必须提高温度，额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。

二、对称氢键

通常氢是通过共价键与X原子相连，并通过较长和较弱的“氢链”与Y原子连接，即使X与Y是相同的元素，X-H和H…Y距离也往往不相等。但在M+HA2−型的酸式盐中，其中A是F−或某些有机酸（如乙酸和苯甲酸），氢原子恰好处于X和Y原子的中心（X-H…Y）。这一类例子被称作对称氢键，它们往往键能橘枝较大，键长较短。

对称氢键和不对称氢键的现象往往难以解释。一个比喊让较认同的解释是，将FHF−离子中的氢键看成氢桥，类似于乙硼烷中的BHB硼桥键。只不过硼桥键是三中心两电子键，而氢桥键是三中心四电子键。

三、双氢键

1995年以来，报道了许多种分子间存在一种被称为双氢键的新型分子间力，可用通式AH…HB表示。双氢键的键长一般小于220pm，极限可能为270pm，键能从n~n*10kJ/mol不等，相当于传统分子间力能量数量级。

双氢键的一些例子包括：BH4−…HCN、BH4−…CH4、LiH…NH4、LiH…HCN、LiH…HC≡CH，CH4…H-NH3+和H-Be-H…H-NH3等，其中以BH4−…HCN双氢键的键长为最短（171pm），键能也最高（75.44kJ/mol），远大于水和HF间的氢键键能。目前对双氢键的研究还不是很深入。

参考资料来源：百度百科-氢键

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