【化学整理】氢键的影响

液态水模拟图。照片中心的分子引出的的蓝色虚线代表氢键。

·        与同族的化合物相比，NH₃、H₂O和HF具有反常高的熔点和沸点。

·        氨在水中的非常大的溶解度与它和水分子间的氢键有关。

·        甘油、无水磷酸和硫酸具有较大的黏度。

·        邻硝基苯酚中存在分子内氢键，因此熔点较间硝基苯酚和对硝基苯酚低。

·        冰中水分子在冰晶体结构中空间占有率较低，因而冰密度较小，甚至小于水。

o   冰中每个H₂O水分子都按四面体方向参与形成4个O-H…O氢键，每摩尔冰中只有2N₀个氢键。冰的熔化热为5.0kJ/mol，而冰中氢键键能为18.8kJ/mol，因此刚熔化的水中仍有大量的氢键。在4℃时，水氢键断裂（密度增大）和受热分子间距增大（密度减小）的趋势相等，因此4℃时水密度最大。这个温度对于水中生物至关重要，它保证了冬季时水中生物不至于因为水结冰而死亡。

·        分子内形成氢键常使酸性增强。如苯甲酸的Ka=96.2×10﹣¹²,而邻羟基苯甲酸的Ka=9.9×10-¹¹，2,6-二羟基苯甲酸可在分子内形成两个氢键，它的Ka=5×10﹣9。其原因是分子内氢键的形成，促进了氢的解离。

·        结晶水合物中存在由氢键构建的类冰骨架，其中可装入小分子或离子。【甲烷气水包合物】。

·        C=O…H-N氢键使蛋白质形成α螺旋。

·        DNA(脱氧核糖核酸)中两条链的碱基通过氢键配对，而氢键的饱和性和方向性使得双螺旋的碱基配对具有专一性，即A-T靠2个氢键配对而C-G靠3个氢键配对，如下图：