Стр. 110 - Строение атома и химическая связь
Упрощенная HTML-версия
СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
108
а)
б)
Рис. 4.20. Примеры водородных связей в Н
2
О (
а
) и
уксусной кислоте (
б
)
Наличием водородных связей обусловлены уникальные свойства многих
веществ, в том числе и воды. Трехатомная молекула Н
2
О образует четыре водо-
родные связи. В их образовании принимают участие оба атома водорода, а атом
кислорода, имеющий две неподеленные электронные пары, которые образуют
две водородные связи с атомами водорода соседних молекул воды.
Водородные связи являются причиной и другого уникального свойства
воды – при плавлении ее плотность возрастает. В структуре льда каждый атом
кислорода связан через атомы водорода с четырьмя другими атомами кислоро-
да – из других молекул воды. В результате образуется очень рыхлая «ажурная»
структура. Вот почему лед такой легкий.
При плавлении льда (0
о
С) около 10% водородных связей разрушается, и
молекулы воды немного сближаются. Поэтому плотность жидкой воды при
температуре плавления выше, чем плотность льда. Дальнейшее нагревание за
счет увеличения амплитуды колебания молекул вызывает увеличение объема
воды. Это происходит со всеми веществами.
Наличие водородных связей влияет и на кислотные свойства многих ве-
ществ. Так, фтороводородная кислота, в отличие от других галогеноводород-
ных кислот, является слабой, так как атомы водорода связаны сразу с двумя
атомами фтора, что и препятствует отщеплению протона. Благодаря особо
прочным водородным связям, фтороводородная кислота – единственная одно-
основная кислота, способная образовывать кислые соли, например, NaHF
2
.
В газовой фазе HF существует в виде димера.
В сложных органических молекулах существуют, как межмолекулярные
водородные связи, так и внутримолекулярные водородные связи:
