C贸mo funcionan los enlaces de hidr贸geno

C贸mo funcionan los enlaces de hidr贸geno

El enlace de hidr贸geno se produce entre un 谩tomo de hidr贸geno y un 谩tomo electronegativo (p. Ej., Ox铆geno, fl煤or, cloro). El enlace es m谩s d茅bil que un enlace i贸nico o un enlace covalente, pero m谩s fuerte que las fuerzas de van der Waals 聽(5 a 30 kJ / mol). Un enlace de hidr贸geno se clasifica como un tipo de enlace qu铆mico d茅bil.

 

Por qu茅 se forman los enlaces de hidr贸geno

La raz贸n por la que se produce el enlace de hidr贸geno es porque el electr贸n no se comparte de manera uniforme entre un 谩tomo de hidr贸geno y un 谩tomo con carga negativa. El hidr贸geno en un enlace todav铆a tiene solo un electr贸n, mientras que se necesitan dos electrones para un par de electrones estable. El resultado es que el 谩tomo de hidr贸geno tiene una carga positiva d茅bil, por lo que permanece atra铆do por los 谩tomos que a煤n tienen una carga negativa. Por esta raz贸n, el enlace de hidr贸geno no ocurre en mol茅culas con enlaces covalentes apolares. Cualquier compuesto con enlaces covalentes polares tiene el potencial de formar enlaces de hidr贸geno.

 

Ejemplos de enlaces de hidr贸geno

Los enlaces de hidr贸geno se pueden formar dentro de una mol茅cula o entre 谩tomos en diferentes mol茅culas. Aunque no se requiere una mol茅cula org谩nica para la uni贸n de hidr贸geno, el fen贸meno es extremadamente importante en los sistemas biol贸gicos. Ejemplos de enlaces de hidr贸geno incluyen:

  • entre dos mol茅culas de agua
  • sosteniendo dos cadenas de ADN juntas para formar una doble h茅lice
  • fortalecimiento de pol铆meros (por ejemplo, unidad repetitiva que ayuda a cristalizar el nailon)
  • formando estructuras secundarias en prote铆nas, como h茅lice alfa y hoja plegada beta
  • entre las fibras de la tela, lo que puede provocar la formaci贸n de arrugas
  • entre un ant铆geno y un anticuerpo
  • entre una enzima y un sustrato
  • uni贸n de factores de transcripci贸n al ADN
 

Enlace de hidr贸geno y agua

Los enlaces de hidr贸geno explican algunas cualidades importantes del agua. Aunque un enlace de hidr贸geno es solo un 5% m谩s fuerte que un enlace covalente, es suficiente para estabilizar las mol茅culas de agua.

  • El enlace de hidr贸geno hace que el agua permanezca l铆quida en un amplio rango de temperatura.
  • Debido a que se necesita energ铆a adicional para romper los enlaces de hidr贸geno, el agua tiene un calor de vaporizaci贸n inusualmente alto. El agua tiene un punto de ebullici贸n mucho m谩s alto que otros hidruros.

Hay muchas consecuencias importantes de los efectos de los enlaces de hidr贸geno entre las mol茅culas de agua:

  • Los enlaces de hidr贸geno hacen que el hielo sea menos denso que el agua l铆quida, por lo que el hielo flota en el agua .
  • El efecto de los enlaces de hidr贸geno sobre el calor de vaporizaci贸n ayuda a que la transpiraci贸n sea un medio eficaz para bajar la temperatura de los animales.
  • El efecto sobre la capacidad calor铆fica significa que el agua protege contra cambios extremos de temperatura cerca de grandes masas de agua o ambientes h煤medos. El agua ayuda a regular la temperatura a escala global.
 

Fuerza de los enlaces de hidr贸geno

El enlace de hidr贸geno es m谩s significativo entre el hidr贸geno y los 谩tomos altamente electronegativos. La longitud del enlace qu铆mico depende de su fuerza, presi贸n y temperatura. El 谩ngulo de enlace depende de las especies qu铆micas espec铆ficas involucradas en el enlace. La fuerza de los enlaces de hidr贸geno var铆a de muy d茅bil (1鈥2 kJ mol 鈭 1) a muy fuerte (161.5 kJ mol 鈭 1). Algunos ejemplos de entalp铆as en vapor son:

F 鈭 H鈥: F (161,5 kJ / mol o 38,6 kcal / mol) O 鈭 H鈥: N (29 kJ / mol o 6,9 kcal / mol) O 鈭 H鈥: O (21 kJ / mol o 5,0 kcal / mol ) N 鈭 H鈥: N (13 kJ / mol o 3,1 kcal / mol) N 鈭 H鈥: O (8 kJ / mol o 1,9 kcal / mol) HO 鈭 H鈥: OH 3 + 聽(18 kJ / mol o 4,3 kcal / mol)

Referencias

Larson, JW; McMahon, TB (1984). "Iones de bihaluro y pseudobihaluro en fase gaseosa. Una determinaci贸n de resonancia de ciclotr贸n de iones de energ铆as de enlace de hidr贸geno en especies XHY- (X, Y = F, Cl, Br, CN)". Qu铆mica inorg谩nica 23 (14): 2029-2033.

Emsley, J. (1980). "Enlaces de hidr贸geno muy fuertes". Rese帽as de la Sociedad Qu铆mica 9 (1): 91-124. Omer Markovitch y Noam Agmon (2007). "Estructura y energ茅tica de las conchas de hidrataci贸n de hidronio". J. Phys. Chem. A 111 (12): 2253鈥2256.



Continuar Leyendo >

Articulos relacionados a la energia