Поиск Яндекс
RSS подписка

Введите свой e-mail для подписки:

Водородные связи

Образование Н-связей ведет к возникновению ассоциатов, во многом соответствующих понятию молекулы (Блох, 1969), но, разумеется, гораздо менее устойчивых по своему составу. М. В. Волькенштейн (1965) приводит слова Лэнгмюра, что благодаря водородным связям, весь океан представляет как бы одну молекулу. Вследствие своей небольшой энергии, водородные связи легко разрушаются и вновь восстанавливаются, что обусловливает высокую лабильность структуры жидкой воды.

Природа водородной связи точно не установлена. Известно лишь, что в ней участвует электростатическое взаимодействие и квантовомеханическая донорно-акцепторная связь, обусловленная переходом электрона от атома водорода к взаимодействующему с ним атому, находящемуся в составе другой молекулы.

Каждая молекула воды имеет четыре полюса: два положительных и два отрицательных.

Поэтому она может образовать четыре Н-связи с соседними молекулами. Такое образование из пяти молекул (с координационным числом 4) является структурным элементом, из которых строится трехмерная гексагональная кристаллическая решетка льда.

Благодаря наличию больших пустот в кристаллической решетке (каркасе), лед имеет меньшую плотность по сравнению с жидкой водой, где пустоты частично заполняются молекулами, «выпавшими» из решетки.

Упорядоченное расположение молекул в решетке льда имеет большое значение для переноса электронов и протонов. Грант показал важное значение упорядоченной кристаллической решетки льда для хода некоторых биохимических реакций. Вопреки установившемуся мнению, связывающему скорость химических реакций прежде всего с температурой, он наблюдал максимальную скорость реакций гидролиза, окисления, восстановления, разложения перекисей во льду при температуре —11,6°. Поскольку в переохлажденной жидкости при той же температуре эти реакции не происходили, Грант рассматривает упорядоченную структуру льда в качестве катализатора упомянутых реакций.

Как влияет образование Н-связей на свойства жидкостей, показывает сопоставление свойств двух изомерных соединений: этилового спирта (С2Н5ОН) и диметилового эфира (СН3)гО.

Наличие Н-связей обусловливает более высокую температуру кипения и теплоту испарения.

Таким образом, значение водородной связи как фактора, в первую очередь определяющего структуру и свойства воды, исключительно велико. Значение водородной связи для биологических систем усиливается тем, что она может образовываться также между молекулами воды и белка, объединяя их в единую систему с кооперативными свойствами, очень важными для осуществления физиологических процессов.

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
Рейтинг: 0 из 5 (0 голосов)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>