Question

分子间形成氢键的条件是什么？

Answer 1

与电负性大、半径小的原子X（氟、氧、氮等）以共价键结合，若与电负性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的键，称为氢键。（X与Y可以是同一种类原子，如水分子之间的氢键）。
形成的条件
　　（1）
与电负性很大的原子A
形成强极性键的氢原子
。
　　（2）
较小半径、较大电负性、含孤对电子[1]、带有部分负电荷的原子B
(F、O、N)
　　氢键的本质:
强极性键(A-H)上的氢核
与电负性很大的、含孤电子对并带有部分负电荷的原子B之间的静电引力。
　　（3）表示氢键结合的通式
　　氢键结合的情况如果写成通式，可用X－H…Y①表示。式中X和Y代表F，O，N等电负性大而原子半径较小的非金属原子。
　　X和Y可以是两种相同的元素，也可以是两种不同的元素。
　　（4）对氢键的理解
　　氢键存在虽然很普遍，对它的研究也在逐步深入，但是人们对氢键的定义至今仍有两种不同的理解。
　　第一种把X－H…Y整个结构叫氢键，因此氢键的键长就是指X与Y之间的距离，例如F－H…F的键长为255pm。
　　第二种把H…Y叫做氢键，这样H…F之间的距离163pm才算是氢键的键长。这种差别，我们在选用氢键键长数据时要加以注意。
　　不过，对氢键键能的理解上是一致的，都是指把X－H…Y－H分解成为HX和HY所需的能量。
　　（5）氢键的饱和性和方向性
　　氢键不同于范德华力，它具有饱和性和方向性。由于氢原子特别小而原子A和B比较大，所以A—H中的氢原子只能和一个B原子结合形成氢键。同时由于负离子之间的相互排斥，另一个电负性大的原子B′就难于再接近氢原子。这就是氢键的饱和性。
　　氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H与原子B的相互作用，只有当A—H…B在同一条直线上时最强，同时原子B一般含有未共用电子对，在可能范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致，这样可使原子B中负电荷分布最多的部分最接近氢原子，这样形成的氢键最稳定。