Tautan oleh Karakteristik Jembatan Hidrogen, Tautan dalam Air dan dalam DNA



itu penghubung jembatan hidrogen adalah gaya tarik elektrostatik antara dua kelompok kutub yang terjadi ketika sebuah atom hidrogen (H) yang melekat pada atom yang sangat elektronegatif mengerahkan daya tarik pada medan elektrostatik dari atom terdekat yang bermuatan elektronegatif terdekat lainnya..

Dalam fisika dan kimia ada kekuatan yang menghasilkan interaksi antara dua atau lebih molekul, termasuk gaya tarik atau tolakan, yang dapat bertindak antara ini dan partikel terdekat lainnya (seperti atom dan ion). Gaya-gaya ini disebut gaya antarmolekul.

Gaya intermolar lebih lemah di alam daripada yang bergabung dengan bagian-bagian molekul dari dalam ke luar (kekuatan intramolekul).

Ada empat jenis gaya antarmolekul yang menarik: gaya ion-dipol, gaya dipol-dipol, gaya van der Waals dan ikatan hidrogen..

Indeks

  • 1 Karakteristik hubungan jembatan hidrogen 
    • 1.1 Mengapa penyatuan terjadi?
  • 2 Panjang tautan
    • 2.1 Kekuatan tautan
    • 2.2 Suhu
    • 2.3 Tekanan
  • 3 Tautan oleh jembatan hidrogen di dalam air
  • 4 Tautan oleh jembatan hidrogen dalam DNA dan molekul lainnya
  • 5 Referensi

Karakteristik hubungan jembatan hidrogen 

Ikatan dengan jembatan hidrogen adalah antara atom "donor" (elektronegatif yang memiliki hidrogen) dan "reseptor" (elektronegatif tanpa hidrogen).

Biasanya menghasilkan energi antara 1 hingga 40 Kkal / mol, membuat daya tarik ini jauh lebih kuat daripada yang terjadi dalam interaksi van der Waals, tetapi lebih lemah dari ikatan kovalen dan ionik..

Biasanya terjadi antara molekul dengan atom seperti nitrogen (N), oksigen (O) atau fluor (F), meskipun juga diamati dengan atom karbon (C) ketika ini melekat pada atom yang sangat elektronegatif, seperti dalam kasus kloroform ( CHCl3).

Mengapa penyatuan terjadi?

Penyatuan ini terjadi karena, karena terikat pada atom yang sangat elektronegatif, hidrogen (atom kecil dengan muatan yang biasanya netral) memperoleh muatan sebagian positif, yang menyebabkannya mulai menarik atom elektronegatif lain ke arahnya..

Dari sinilah muncul persatuan yang, meskipun tidak dapat diklasifikasikan sebagai kovalen total, mengikat hidrogen dan atom elektronegatifnya dengan atom lain ini..

Bukti pertama dari keberadaan ikatan ini diamati oleh penelitian yang mengukur titik didih. Tercatat bahwa tidak semua ini meningkat sesuai dengan berat molekul, seperti yang diharapkan, tetapi ada senyawa tertentu yang membutuhkan suhu lebih tinggi untuk mendidih daripada yang diperkirakan.

Dari sini, kami mulai mengamati keberadaan ikatan hidrogen dalam molekul elektronegatif.

Panjang tautan

Karakteristik yang paling penting untuk diukur dalam ikatan hidrogen adalah panjangnya (semakin lama, kurang kuat), yang diukur dalam angstrom (Å).

Pada gilirannya, panjang ini tergantung pada kekuatan ikatan, suhu dan tekanan. Berikut ini menjelaskan bagaimana faktor-faktor ini mempengaruhi kekuatan ikatan hidrogen..

Kekuatan tautan

Kekuatan ikatan tergantung pada dirinya sendiri pada tekanan, suhu, sudut ikatan dan lingkungan (yang dicirikan oleh konstanta dielektrik lokal).

Misalnya, untuk molekul geometri linier persatuan lebih lemah karena hidrogen lebih jauh dari satu atom daripada yang lain, tetapi pada sudut yang lebih tertutup gaya ini tumbuh.

Suhu

Telah dipelajari bahwa ikatan hidrogen cenderung terbentuk pada suhu yang lebih rendah, karena penurunan densitas dan peningkatan pergerakan molekul pada suhu yang lebih tinggi menyebabkan kesulitan dalam pembentukan ikatan hidrogen..

Anda dapat memutus ikatan sementara dan / atau secara permanen dengan kenaikan suhu, tetapi penting untuk dicatat bahwa ikatan juga membuat senyawa memiliki ketahanan yang lebih besar terhadap pendidihan, seperti halnya air..

Tekanan

Semakin tinggi tekanan, semakin besar kekuatan ikatan hidrogen. Ini terjadi karena pada tekanan yang lebih tinggi, atom-atom molekul (seperti, misalnya, di dalam es) akan menjadi lebih padat dan ini akan membantu jarak antara komponen-komponen tautan menjadi lebih rendah..

Bahkan, nilai ini hampir linier ketika mempelajari es pada grafik di mana panjang tautan yang ditemukan dengan tekanan dihargai..

Tautan oleh jembatan hidrogen di dalam air

Molekul air (H2O) dianggap sebagai kasus ikatan hidrogen yang sempurna: setiap molekul dapat membentuk empat ikatan hidrogen potensial dengan molekul air terdekat.

Ada dalam setiap molekul jumlah sempurna dari pasangan elektron bermuatan positif dan elektron non-tertaut, memungkinkan semua terlibat dalam pembentukan ikatan hidrogen..

Inilah sebabnya mengapa air memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada molekul lain seperti, misalnya, amonia (NH3) dan hidrogen fluorida (HF).

Dalam kasus yang pertama, atom nitrogen hanya memiliki sepasang elektron bebas, dan ini berarti bahwa dalam kelompok molekul amonia tidak ada pasangan bebas yang cukup untuk memenuhi kebutuhan semua hidrogen..

Dikatakan bahwa untuk setiap molekul amonia, ikatan tunggal dibentuk oleh ikatan hidrogen dan bahwa atom H lainnya "terbuang".

Dalam hal fluorida, ada sedikit kekurangan hidrogen dan "pasangan" elektron "terbuang". Sekali lagi, ada cukup banyak pasangan hidrogen dan elektron dalam air, sehingga sistem ini terhubung dengan sempurna.

Link oleh jembatan hidrogen dalam DNA dan molekul lainnya

Dalam protein dan ikatan hidrogen DNA juga dapat diamati: dalam kasus DNA, bentuk heliks ganda disebabkan oleh ikatan hidrogen antara pasangan basa (blok yang membentuk heliks), yang memungkinkan molekul-molekul ini direplikasi dan ada kehidupan seperti yang kita kenal.

Dalam kasus protein, hidrogen membentuk ikatan antara oksigen dan amida hidrogen; Tergantung pada posisi di mana itu terjadi, struktur protein yang dihasilkan berbeda akan terbentuk.

Ikatan hidrogen juga hadir dalam polimer alami dan sintetis dan dalam molekul organik yang mengandung nitrogen, dan molekul lain dengan jenis penyatuan ini masih dipelajari di dunia kimia..

Referensi

  1. Ikatan hidrogen. (s.f.). Wikipedia. Diperoleh dari en.wikipedia.org
  2. Desiraju, G. R. (2005). Institut Sains India, Bangalore. Diperoleh dari ipc.iisc.ernet.in
  3. Mishchuk, N. A., & Goncharuk, V. V. (2017). Pada sifat sifat fisik air. Khimiya i Tekhnologiya Vody.
  4. Kimia, W. I. (s.f.). Apa itu Kimia? Diperoleh dari whatischemistry.unina.it
  5. Chemguide. (s.f.). ChemGuide. Diperoleh dari chemguide.co.uk