İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Polar Moleküller Nasıl Oluşur?
- Hidrojen Bağları Nasıl Oluşur?
- Sudaki Hidrojen Bağları
Bir hidrojen atomu içeren polar moleküller, hidrojen bağı olarak adlandırılan elektrostatik bağlar oluşturabilir. Hidrojen atomu, tek bir proton etrafındaki tek bir elektrondan oluşması bakımından benzersizdir. Elektron, molekül içindeki diğer atomlara çekildiğinde, açığa çıkan protonun pozitif yükü moleküler polarizasyon ile sonuçlanır.
Bu mekanizma, bu tür moleküllerin çoğu bileşiğin temeli olan kovalent ve iyonik bağların üzerinde ve üstünde güçlü hidrojen bağları oluşturmalarına izin verir. Hidrojen bağları bileşiklere özel özellikler verebilir ve malzemeleri hidrojen bağları oluşturamayan bileşiklerden daha stabil hale getirebilir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Kovalent bir bağda bir hidrojen atomu içeren polar moleküller, molekülün bir ucunda negatif bir yüke ve diğer ucunda pozitif bir yüke sahiptir. Hidrojen atomundan gelen tek elektron, diğer yüklü kovalent bağlı atomlara geçerek pozitif yüklü hidrojen protonunu açıkta bırakır. Proton, diğer elektronlardan biriyle elektrostatik bir bağ oluşturan, diğer moleküllerin negatif yüklü ucuna çekilir. Bu elektrostatik bağa hidrojen bağı denir.
Polar Moleküller Nasıl Oluşur?
Kovalent bağlarda, atomlar kararlı bir bileşik oluşturmak için elektronları paylaşır. Polar olmayan kovalent bağlarda elektronlar eşit olarak paylaşılır. Örneğin, kutupsal olmayan bir peptid bağında elektronlar, karbon-oksijen karbonil grubunun karbon atomu ile azot-hidrojen amid grubunun azot atomu arasında eşit olarak paylaşılır.
Kutupsal moleküller için, kovalent bir bağda paylaşılan elektronlar molekülün bir tarafında toplanma eğiliminde iken diğer taraf pozitif olarak yüklenir. Elektronlar göç eder, çünkü atomlardan birinin elektronlar için kovalent bağdaki diğer atomlardan daha büyük bir afinitesi vardır. Örneğin, peptid bağının kendisi polar olmasa da, birleşik proteinin yapısı, karbonil grubunun oksijen atomu ile amid grubunun hidrojen atomu arasındaki hidrojen bağlarından kaynaklanmaktadır.
Tipik kovalent bağ yapılandırmaları, dış kabuklarında birkaç elektrona sahip olan ve dış kabuklarını tamamlamak için aynı sayıda elektrona ihtiyaç duyan atomları eşleştirir. Atomlar eski atomdan ekstra elektronları paylaşır ve her atomun bir kısmı tam bir dış elektron kabuğuna sahiptir.
Genellikle dış kabuğunu tamamlamak için ekstra elektron gerektiren atom, elektronları ekstra elektronları sağlayan atomdan daha güçlü çeker. Bu durumda, elektronlar eşit olarak paylaşılmaz ve alıcı atomla daha fazla zaman harcarlar. Sonuç olarak, alıcı atom negatif bir yüke sahip olma eğilimindeyken donör atom pozitif bir şekilde şarj edilir. Bu tür moleküller polarizedir.
Hidrojen Bağları Nasıl Oluşur?
Kovalent olarak bağlı bir hidrojen atomu içeren moleküller sıklıkla polarize edilir, çünkü hidrojen atomunun tek elektronu nispeten gevşek bir şekilde tutulur. Kovalent bağın diğer atomuna kolayca göç eder, bir yandan hidrojen atomunun pozitif yüklü tek protonunu bırakır.
Hidrojen atomu elektronunu kaybettiğinde, güçlü bir elektrostatik bağ oluşturabilir, çünkü diğer atomların aksine, artık pozitif yükü koruyan elektronlara sahip değildir. Proton, diğer moleküllerin elektronlarına çekilir ve ortaya çıkan bağa hidrojen bağı denir.
Sudaki Hidrojen Bağları
H'nin kimyasal formülü ile su molekülleri2O, polarize edilir ve güçlü hidrojen bağları oluşturur. Tekli oksijen atomu, iki hidrojen atomu ile kovalent bağlar oluşturur, ancak elektronları eşit olarak paylaşmaz. İki hidrojen elektronu zamanlarının çoğunu negatif yüklü hale gelen oksijen atomu ile harcar. İki hidrojen atomu pozitif yüklü protonlar haline gelir ve diğer su moleküllerinin oksijen atomlarındaki elektronlarla hidrojen bağları oluşturur.
Su, molekülleri arasında bu ekstra bağları oluşturduğundan, alışılmadık özelliklere sahiptir. Su son derece güçlü bir yüzey gerilimine sahiptir, alışılmadık derecede yüksek bir kaynama noktasına sahiptir ve sıvı sudan buhara geçmek için çok fazla enerji gerektirir. Bu özellikler, polarize moleküllerin hidrojen bağları oluşturduğu malzemeler için tipiktir.