Номер 2, страница 178 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Как образуется водородная связь?

Как образуется водородная связь?

Водородная связь — это особый вид межмолекулярного (или внутримолекулярного) электростатического взаимодействия. Она возникает, когда атом водорода ($ \text{H} $), ковалентно связанный с сильно электроотрицательным элементом (чаще всего фтором $ \text{F} $, кислородом $ \text{O} $ или азотом $ \text{N} $), притягивается к другому электроотрицательному атому соседней молекулы (или другой части той же молекулы).

Механизм образования следующий. Из-за большой разницы в электроотрицательности общая электронная пара ковалентной связи (например, $ \text{O}-\text{H} $ в воде) сильно смещается к более электроотрицательному атому ($ \text{O} $). В результате на этом атоме возникает частичный отрицательный заряд (обозначается $ \delta^- $), а на атоме водорода — частичный положительный заряд ($ \delta^+ $). Положительно поляризованный атом водорода ($ \text{H}^{\delta+} $) одной молекулы начинает электростатически притягиваться к области повышенной электронной плотности на другом электроотрицательном атоме ($ \text{O}^{\delta-} $), который имеет неподеленные электронные пары, в соседней молекуле.

Это взаимодействие, которое принято обозначать тремя точками, значительно слабее ковалентной связи, но сильнее обычных межмолекулярных сил (ван-дер-ваальсовых). Например, водородная связь между молекулами воды выглядит так: $ \text{H}-\text{O}^{\delta-} \cdots \text{H}^{\delta+}-\text{O}-\text{H} $. Наличие таких связей объясняет уникальные свойства воды (например, высокую температуру кипения и плотность льда, которая меньше плотности жидкой воды), а также играет ключевую роль в формировании структуры жизненно важных молекул, таких как белки (вторичная структура) и ДНК (удержание двух цепей вместе).

Ответ: Водородная связь образуется за счет электростатического притяжения между атомом водорода, имеющим частичный положительный заряд ($ \text{H}^{\delta+} $) из-за его ковалентной связи с сильно электроотрицательным атомом (F, O, N), и неподеленной электронной парой другого электроотрицательного атома соседней молекулы.