Link pomoću vodikovih mostova, veza u vodi i DNA



vodikov most je elektrostatička privlačnost između dvije polarne skupine koja se javlja kada atom vodika (H) spojen na visoko elektronegativni atom izaziva privlačenje elektrostatičkog polja drugog elektronegativno nabijenog atoma u blizini.

U fizici i kemiji postoje sile koje stvaraju interakciju između dvije ili više molekula, uključujući sile privlačenja ili odbijanja, koje mogu djelovati između tih i drugih obližnjih čestica (kao što su atomi i ioni). Te se sile nazivaju međumolekularne sile.

Intermolarne sile su u prirodi slabije od onih koje spajaju dijelove molekule iznutra prema van (intramolekularne sile).

Postoje četiri vrste atraktivnih intermolekularnih sila: ion-dipolne sile, dipol-dipolne sile, van der Waalsove sile i vodikove veze..

indeks

  • 1 Značajke vodikovog mosta 
    • 1.1 Zašto se sindikat događa?
  • 2 Duljina veze
    • 2.1 Čvrstoća veze
    • 2.2 Temperatura
    • 2.3 Tlak
  • 3 Povezati vodikovim mostom u vodi
  • 4. Povezivanje vodikovim mostom u DNA i drugim molekulama
  • 5 Reference

Značajke vodikovog mosta 

Veza vodikovim mostom je između "donorskog" atoma (elektronegativ koji ima vodik) i "receptora" (elektronegativa bez vodika).

Obično generira energiju od 1 do 40 Kcal / mol, što ovu atrakciju čini znatno jačom od one koja se dogodila u van der Waalsovoj interakciji, ali slabija od kovalentnih i ionskih veza..

To se obično događa između molekula s atomima kao što su dušik (N), kisik (O) ili fluor (F), iako je također opaženo kod atoma ugljika (C) kada su vezani za visoko elektronegativne atome, kao u slučaju kloroforma ( kloroform3).

Zašto se sindikat događa?

Taj spoj nastaje zato što je, vezan za visoko elektronegativni atom, vodik (mali atom s tipično neutralnim nabojem) dobiva djelomično pozitivan naboj, uzrokujući da počne privlačiti druge elektronegativne atome prema sebi..

Iz toga proizlazi jedinstvo koje, iako se ne može klasificirati kao potpuno kovalentno, veže vodik i njegov elektronegativni atom na taj drugi atom.

Prva svjedočanstva o postojanju tih veza zabilježena su u studiji koja je mjerila točke vrenja. Primijećeno je da se sve ne povećavaju prema molekularnoj težini, kao što se očekivalo, ali da postoje određeni spojevi koji zahtijevaju višu temperaturu da vrije nego što je predviđeno.

Odavde smo počeli promatrati postojanje vodikovih veza u elektronegativnim molekulama.

Duljina veze

Najvažnija karakteristika mjerenja u vodikovoj vezi je njezina duljina (duža, manje jaka), koja se mjeri u angstromu (Å)..

Ova dužina ovisi o snazi ​​veze, temperaturi i tlaku. Slijedeće opisuje kako ti faktori utječu na jačinu vodikove veze..

Snaga veze

Snaga veze sama po sebi ovisi o tlaku, temperaturi, kutu veze i okolini (koja je karakterizirana lokalnom dielektričnom konstantom).

Na primjer, za molekule linearne geometrije unija je slabija jer je vodik udaljeniji od jednog atoma od drugog, ali pri više zatvorenim kutovima ta sila raste.

temperatura

Proučavano je da su vodikove veze sklonije stvaranju pri nižim temperaturama, jer smanjenje gustoće i povećanje molekularnog kretanja na višim temperaturama uzrokuje poteškoće u formiranju vodikovih veza.

Veze možete privremeno i / ili trajno prekinuti s porastom temperature, ali važno je napomenuti da veze također uzrokuju veću otpornost spojeva na vrenje, kao što je slučaj s vodom..

pritisak

Što je viši tlak, to je veća snaga vodikove veze. To se događa zato što će pri većim pritiscima atomi molekule (kao na primjer u ledu) postati kompaktniji i to će pomoći da udaljenost između komponenti veze bude niža.

U stvari, ova vrijednost je gotovo linearna kada se proučava led na grafikonu gdje se cijeni dužina karike s tlakom..

Povezati vodikovim mostom u vodi

Molekula vode (H2O) smatra se savršenim slučajem vodikovih veza: svaka molekula može formirati četiri potencijalne vodikove veze s obližnjim molekulama vode.

U svakoj molekuli postoji savršena količina pozitivno nabijenih vodikovih i nevezanih elektronskih parova, što omogućuje da svi budu uključeni u stvaranje vodikovih veza.

To je razlog zašto voda ima višu točku vrenja od drugih molekula kao što je, na primjer, amonijak (NH3) i vodikov fluorid (HF).

U slučaju prvog, atom dušika ima samo par slobodnih elektrona, a to znači da u skupini molekula amonijaka nema dovoljno slobodnih parova da zadovolje potrebe svih vodika.

Rečeno je da se za svaku molekulu amonijaka formira jednostruka veza vodikovom vezom i da su ostali H-atomi "izgubljeni"..

U slučaju fluorida, prisutan je manjak vodika i "parovi" elektrona su "izgubljeni". Opet, postoji odgovarajuća količina vodika i elektronskih parova u vodi, tako da se ovaj sustav savršeno uklapa.

Veza vodikovim mostom u DNA i drugim molekulama

U proteinima i DNA vodikovim vezama može se također uočiti: u slučaju DNA, oblik dvostruke spirale je posljedica vodikovih veza između njezinih baznih parova (blokova koji čine spiralu), što omogućuje te se molekule repliciraju i postoji život kakav poznajemo.

U slučaju proteina, vodici tvore veze između kisika i amidnih vodika; Ovisno o položaju u kojem će se pojaviti, formiraju se različite proteinske strukture.

Vodikove veze su također prisutne u prirodnim i sintetičkim polimerima iu organskim molekulama koje sadrže dušik, a druge molekule s ovim tipom sindroma još se uče u svijetu kemije..

reference

  1. Vodikova veza. (N. D.). Wikipedia. Preuzeto s en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G.R. (2005). Indijski institut znanosti, Bangalore. Preuzeto s ipc.iisc.ernet.in
  3. Mishchuk, N.A., & Goncharuk, V. V. (2017). O prirodi fizičkih svojstava vode. Khimiya i Tehnologiya Vody.
  4. Chemistry, W. I. (s.f.). Što je kemija Dobavljeno iz whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (N. D.). ChemGuide. Preuzeto s chemguide.co.uk