Hydrogen Bond   수소 결합

(2022-01-16)

1. 수소 결합 (Hydrogen Bond, 水素結合)
 
  ㅇ 특별히 강한 쌍극자 - 쌍극자 인력에 의함    ☞ 분자 간 힘 참조
     - 통상적인 쌍극자 - 쌍극자 인력 보다 5~10 배 정도 더 강함

  ㅇ 기본적으로, 부분 양 전하와 부분 음 전하 사이의 정전기적 인력에 의함
     - `수소 원자`와 `극성 분자 또는 원자` 사이의 인력

  ㅇ `한 분자에서, 수소 원자`와 `다른 또는 동일 분자에서, 다른 부위의 원자` 간에 형성됨
     - 수소 원자(H)는, 
        . 크기가 매우 작고, 전기음성도 값도 작으므로,
        . 전자를 내주며, 약간의 + 극성을 갖게되며, 이온성을 띔
     - 다른 부위 원자들(O, N, F 등)은, 
        . 크기가 비교적 작고, 전기음성도 값이 크므로,
        . 이들이 전자를 받으면서, 약간의 - 극성을 갖게됨
     - 이때, 이온수소 원자가, 인접 원자들(O, N, F 등)을 강하게 끌어 당김
     - 특히, O-H, N-H, F-H 결합은, 다른 극성 결합 보다 더 큰 극성을 나타냄

  ㅇ 대략, 1~5 kcal/mol 정도의 약한 수소결합 력이 수천개 모이면,
     - 거대 분자를 효과적으로 결합시키는 접착제 역할을 하게 됨


2. 수소 결합의 例)  물 분자
 
  ㅇ V-형태의 물 분자는, 수소결합에 의해 다음과 같은 특징들을 갖게 됨
     - 강한 분자 응집력
        . 높은 녹는점,끓는점,표면장력 등
           .. 물 분자의 부분 양극인 수소 원자와 부분 음극인 산소 원자 간에,
           .. 극성 공유결합으로 인해 수소결합 형성
           .. 만일, 수소결합이 없다면, -70℃(-94℉)에서도 끓어 증발함 
     - 얼음 보다 높은 밀도
        . 얼음 위에 뜨는 등
     - 우수한 용매 역할을 함
        . 이온결합,수소결합을 하고있는 다른 극성 분자들을 쉽게 녹일 수 있음



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