Водневий зв’язок - ВеликийРадянська Енциклопедія
Водородний зв'язок,вид хімічної взаємодії атомів в молекулах, який відрізняється тим, що істотну участь у ньому бере атом водню (Н), вже пов'язаний ковалентним зв'язком з іншим атомом (А). Група А - Н виступає донором протона (акцептором електрона), а інша група (або атом) - донором електрона (акцептором протона). Інакше висловлюючись, група А — Н виявляє функцію кислоти, а група — основи. Для позначення водневого зв'язку вживають, на відміну від звичайної валентної рисочки, пунктир, тобто А - Н · · · В [у граничному випадку симетричного водневого зв'язку, наприклад, в біфториді калію, K + (F · · · Н · · · F) - , відмінність двох зв'язків зникає].
До утворення водневого зв'язку здатні групи А - Н, де А - атоми О, N, F, Cl, Вr і щонайменше С і S. Як другий, електродонорного центру можуть виступати ті ж атоми О, N, S різноманітних функціональних груп, аніони F - , С1 - та ін, щонайменше ароматичні кільця та кратні зв'язки. Якщо А - Н і В належать окремим (різнорідним або ідентичним) молекулам, то водневий зв'язок називають міжмолекулярним, а якщо вони знаходяться в різних частинах однієї молекули, - внутрішньомолекулярної.
Від загальних всім речовин ван-дер-ваальсовых сил взаємного тяжіння молекул водневий зв'язок відрізняється спрямованістю і насичуваністю, т. е. властивостями звичайних (валентних) хімічних зв'язків. Водневий зв'язок не зводиться, як вважали раніше, до електростатичного тяжіння полярних груп А — Н і В, а розглядається як донорно-акцепторний хімічний зв'язок. За своїми енергіями, зазвичай 3-8 ккал/моль, водневий зв'язок займає проміжне положення між ван-дер-ваальсовими взаємодіями (частки ккал/моль) і типовими хімічними зв'язками (десятки ккал/моль) (1 ккал =4,19 · 10 3 · дж).
Найбільш поширені міжмолекулярні водневі зв'язки. Вони призводять до асоціації однакових або різнорідних молекул в різноманітні агрегати-комплекси з водневими зв'язками, або Н-комплекси, які при звичайних умовах знаходяться в рівновазі, що швидко встановлюється. При цьому виникають як бінарні комплекси (кислота - основа та циклічні димери), так і великі утворення (ланцюги, кільця, спіралі, плоскі та просторові сітки зв'язаних молекул). Наявністю таких водневих зв'язків зумовлені властивості різних розчинів та рідин (насамперед води та водних розчинів, ряду технічних полімерів — капрону, нейлону тощо), а також кристалічна структура багатьох молекулярних кристалів та кристалогідратів неорганічних сполук, у тому числі, Зрозуміло, і льоду. Так само водневий зв'язок істотно визначає структуру білків, нуклеїнових кислот та інших біологічно важливих сполук і тому грає найважливішу роль хімії всіх життєвих процесів. Внаслідок загальної поширеності водневого зв'язку її роль істотна і в багатьох інших галузях хімії та технології (процеси перегонки, екстракції, адсорбції, хроматографії, кислотно-основні рівноваги, каталіз тощо).
Утворення водневого зв'язку, специфічно змінюючи властивості груп А - Н і В, відбивається і на молекулярних властивостях; це виявляється, зокрема, по коливальних спектрів та спектрів протонного магнітного резонансу. Тому спектроскопія, особливо інфрачервона, є найважливішим методом вивчення водневого зв'язку та процесів, що залежать від неї.
Літ.: Піментел Дж., Мак-Клеллан О., Водневий зв'язок, пров. з англ., М., 1964; Водневий зв'язок. Зб. ст., М., 1964; Pauling L., The chemical bond, N. Y., 1967.