Enlace de hidrógeno o por puente de hidrógeno

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Puente del hidrógeno en el agua (H2O), metanol (CH3OH), fluoruro después hidrógeno (HF) y amoníaco (NH3)

¿Qué denominaciones un asociado por puente de hidrógeno?

El asociado por puente de hidrógeno denominaciones un tipo especial de interacción dipolo-dipolo, adjunto a ns fuerzas después Van der Waals, dentro de el como un átomo del hidrógen une a dual o además moléculas sin ese se enlacen covalentemente. Alguna se habla de un barril de electrones, sino ese un fenómenos principalmente electrostático.

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Como su apellido sugiere, los hidrógeno ley como puente, vía lo que derecha situarse entre dos átomos. Los hidrógeno se encuentra enlazado (H-X) a ns átomo extremadamente electronegativo (tales qué N, O y F), y se aproxima a otro átomo electronegativo pero de laa molécula vecina. Esta da espacial a la formación del puente del hidrógeno X···H-X.

Nótese que en la representante X···H-X, der puntos simbolizan ns puente después hidrógeno, mientras tanto que los guión representante el alianza covalente entre H y X. Dicho esto, veamos el puente de hidrógeno entre dual moléculas después agua, dónde X es el átomo del oxígeno: H2O···H-OH (imagen inferior).

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En la imagen de arriba vemos ese siete moléculas después agua se mantienen unidas gracias a tu puentes ese hidrógeno, representados por contorno azules. A puente de hidrógeno de sí acabó no es muy fuerte, todavía cuando hay billón de ellos, otorgan a la materia atributo anormales y también inesperadas.


Características de puente ese hidrógeno

Composicionales

El puente del hidrógeno realmente tendrá que hacer representarse qué X’···H-X, dónde X denominada lo que se conoce como el donador después puente después hidrógeno, causada está enlazado covalentemente al hidrógeno (lo da).

Mientras, X’ eliminar el aceptor ese puente de hidrógeno, presente dentro una molécula vecina (lo recibe). Así, tenemos un nucleares donador (X), un hidrógeno (H) y un nucleares aceptor (X’) componiendo los puente de hidrógeno (X’···H-X).

Geométricas

Cuando pensamos en un puente nos vienen a la cápita superficies plano o arqueadas. Debido a a que se asume que der enlaces alguna se curvan, vamos a tener entonces dos distancias: X···H y H-X, ns cuales conforman el puente ese hidrógeno X···H-X.

Entre esas dos distancia existe un ángulo, el como muchas veces es ciento ochenta º; denominaciones decir, que los tres átomos del nuestro puente descansan dentro de una misma sistema horizontal (o vertical).

Cuando el esquina es diferente de 180º, ns puente X···H-X ya no es recto o lineal, sino ese adquiere es diferente geometrías.


Por otro lado, los distancias en los puentes ese hidrógeno alguna son idénticas. La distancia H-X es además corta que X···H, lo como puede observarse dentro la imagen después las moléculas después agua. Así por ejemplo, la distancia H-X suele oveja de ciento diez pm (1·10-12m), mientras que la otra calle X···H denominaciones de 160 pm dentro adelante.

Asociativas

Una característica especial después puente ese hidrógeno denominaciones que permite que las moléculas se asocien mucho además entre sí. Alguno andan ese un página a etc ignorándose mutuamente. Vía lo tanto, fundar un encargar momentáneo en los senos ese los líquidos; y dentro de el circunstancias de los sólidos, contribuyen en la justicia de de ellos cristales.

Donde veamos un puente ese hidrógeno podemos opinar en combinación y, por ende, dentro de un cierto orden (aunque dinámico y cambiante) a escalas moleculares.

Energéticas

Romper un puente después hidrógeno no es extremadamente difícil. Ns moléculas ese agua, de ejemplo, los andan rompiendo y creación a cada rato mientras se movilizan. Aun romper muchos del ellos al mismo cronometraje implicaría desasociar ns un número interminable del moléculas. Hablamos después suministrar una estar comprometido en tal ese rompa moles del dichos puentes ese hidrógeno (6.02·1023 X···H-X).

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Así, la fuerza después puente del hidrógeno variar dependiendo después las identidades y naturaleza de las moléculas. De ejemplo, la fuerza después puente del hidrógeno O···H-O entre ns agua y el alcohol denominada de cinco kcal/mol: se necesita cinco kcal de energía hacia romper uno mol de ese puente después hidrógeno en cuestión.

Ejemplos después puentes ese hidrógeno

Agua

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Al principio se habló ese los puentes del hidrógeno adelante las moléculas después agua, pero alguna se mencionó el efecto que combinan en de ellos propiedades. Gracias a ellos los agua hierve a 100 ºC, dejando muy atrás los puntos del ebullición de moléculas afines qué el H2S, los hierve ns -60 ºC; o los H2Se, que hierve uno -41.25 ºC.

Esta abismal diferenciado se debiera ser a der puentes del hidrógeno ese agua, los cuales también definen otras después sus atributo anómalas, qué su enorme nombre es específico, der cristales después hielo, su cierto dieléctrica, etc.

Etanol

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Puentes después hidrógeno dentro un cristal del etanol

Ahora veamos otras puente de hidrógeno: ns que existe todos las moléculas ese etanol, CH3CH2OH (arriba). Nótese cómo se acomodan los moléculas CH3CH2OH de semejante forma que se establecen tu puentes ese hidrógeno CH3CH2HO···HOCH2CH3 (líneas punteadas).

Sin embargo, las moléculas están demasiado ordenadas para esperar que hablamos ese etanol líquido, sino que dentro su lugar inventar un cristal (etanol sólido).

El puente después hidrógeno descrito para los etanol es ir a buscar al del los es diferente alcoholes, alcanzar la diferencia del que tu esqueletos carbonados pueden entorpecer la eficiencia de dichos puentes.

Ácido acético

Puentes ese hidrógeno entre doble moléculas después ácido acético. Fuente: Jynto, CC0, via Wikimedia Commons

El ácido acético, CH3COOH, es eso puede ser de establecer al mismo cronometraje dos puentes ese hidrógeno que unen a dos moléculas un la vez. Tiempo a los son dual moléculas flor por der puentes de hidrógeno, hablamos de un dímero.


Nótese ese uno del estos puentes del hidrógeno denominaciones C=O···H-O y el otro O-H···O=C. El ácido acético en la actualidad la particularidad ese que dentro de fase vapor existe qué este dímero.

Celulosa

Puentes de hidrógeno todos varias cadena de celulosa. Fuente: Laghi.l, CC BY-SA 3.0 , vía Wikimedia Commons

Veamos ahora unos puentes después hidrógeno además diversos y múltiples. La celulosa, a polímero natural, rapé cadenas compuesto por varias unidades ese β-glucosa.

Cada cadena se mantener fijada un otra gracias a lotes puentes de hidrógeno (imagen superior), los cuales refuerzan la cohesión adelante las cadenas.

ADN

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Puentes después hidrógeno adelante las basen nitrogenadas ese ADN. Fuente: CNX OpenStax, CC by 4.0 , vía Wikimedia Commons

Hasta actualmente hemos ver el efecto asociativo que tienen der puentes ese hidrógeno hacia imponer orden entre las moléculas. Pero, ¿qué hay ese una macromolécula? dentro de una macromolécula, qué la ese ADN, encontramos puentes después hidrógeno dentro o intramoleculares todos sus base nitrogenadas timina, adenina, guanina y citosina (arriba).

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Los puentes de hidrógeno intramoleculares adelante estos pares de basen nitrogenadas, hacer que la molécula de ADN adquiera una formulario de doble hélice, la como es ideal para su replicación. Si esta puentes ese hidrógeno se rompen por calentamiento, la doble hélice se terminará abriendo dentro de dos segmentos o bandas individuales.

Referencias

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