Spausdinti šį skyriųSpausdinti šį skyrių

Teorinė medžiaga su pavyzdžiais

2.4. Vandenilinis ryšys

Vandenilinis ryšys – ryšys tarp laisvąją elektronų porą turinčio labai elektriškai neigiamo atomo (N, O, F) ir vandenilio atomo, prisijungusio prie kito labai elektriškai neigiamo atomo (N, O, F).

Ryšiai N–H, O–H ir F–H yra labai poliški. Juose ryšį sudaranti bendroji elektronų pora yra ženkliai pasislinkusi link N, O ar F atomo, kuris įgyja dalinį neigiamą krūvį, o H atomas įgyja dalinį teigiamą krūvį (pasidaro panašus į H+ joną) ir gali sudaryti vandenilinį ryšį su kitoje molekulėje esančio N, O ar F atomo laisvąja elektronų pora. Dažniausiai vandenilinis ryšys susidaro tarp skirtingų molekulių. Todėl jis vadinamas tarpmolekuline sąveika.

Vandenilinis ryšys schemose žymimas punktyrine linija, taip parodant, kad jis yra silpnesnis nei ryšiai molekulės viduje.


2.4.1. pav. Vandeniliniai ryšiai tarp vandens molekulių (paveikslas adaptuotas iš https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_bond)


2.4.2. pav. Vandeniliniai ryšiai tarp etanolio molekulių 

Kartais vandenilinis ryšys gali susidaryti ir toje pačioje molekulėje tarp skirtingų jos dalių (intramolekulinis vandenilinis ryšys)


2.4.3. pav. Intramolekulinis vandenilinis ryšys 2-hidroksibenzenkarboksirūgšties (salicilo rūgšties) molekulėje

Jei nebūtų vandenilinių ryšių, nebūtų ir gyvybės žemėje. Standartinėmis sąlygomis (STP) vanduo būtų dujinėje būsenoje. Kuo mažesnė molekulių masė, tuo yra žemesnės iš jų sudarytų medžiagų lydymosi ir virimo temperatūros. Dėl vandenilinių ryšių hidridų NH3, H2O ir HF lydymosi ir virimo temperatūros yra neįprastai aukštos. Taigi, standartinėmis sąlygomis vanduo yra skystojoje būsenoje.


2.4.4. pav. IVA, VA, VIA ir VIIA grupių elementų hidridų virimo temperatūros 

Vandenilinių ryšių dėka baltymai ir kitos didelės gyvybei svarbios molekulės išlaiko savo struktūrą ir gali atlikti svarbias funkcijas biochemijoje. Deoksiribonukleorūgšties (DNR), kurioje yra užkoduota visa genetinė informacija, molekulė yra sudaryta iš dviejų į spiralę susisukusių polinukleotidinių grandinių, kurias kartu laiko vandeniliniai ryšiai.