苯酚为什么能形成氢键

1、分子内氢键就是说氢键形成在一个分子内的两个基团之间，像邻二苯酚（两个羟基之间形成氢键）；

分子间氢键就是说氢键形成在两个分子的基团之间，如水（一个水分子的氧和另一个水分子的氢形成氢键）。

2、分子内氢键使得溶沸点降低，分子间氢键使得溶沸点升高。像邻二苯酚的溶解度就明显小于对二苯酚，因为邻二苯酚有分子内氢键，增大了分子的对称性，而且减小了分子间作用力；而对二苯酚有分子间氢键，溶解后对二苯酚分子会和水分子形成氢键，增加了对二苯酚分子与水分子的结合程度，从而增大了溶解度。

电负性大的原子X以

共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O

F

N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。

分类：

1、同种分子之间

现以HF为例说明氢键的形成。在HF分子中，由于F的

电负性（4.0）很大，

共用电子对强烈偏向F

原子一边，而H原子核外只有一个电子，其

电子云向F原子偏移的结果，使得它几乎要呈

质子状态。这个半径很小、无内层电子的带部分正电荷的

氢原子，使附近另一个HF分子中含有负电子对并带

氢键部分负电荷的F原子有可能充分靠近它，从而产生

静电吸引作用。这个静电吸引作用力就是所谓氢键。即F-H...F。

2、不同种分子之间

不仅同种分子之间可以存在氢键，某些不同种分子之间也可能形成氢键。例如

NH3与H2O之间。所以这就导致了

氨气在水中的惊人溶解度：1体积水中可溶解700体积氨气。

3、分子内氢键

某些分子内，例如HNO

3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键，还有一个苯环上连有两个

羟基，一个羟基中的氢与另一个羟基中的氧形成氢键。分子内氢键由于受环状结构的限制，X－H…Y往往不能在同一直线上。分子内氢键使物质熔沸点降低。分子内氢键必须具备形成氢键的

必要条件，还要具有特定的条件，如:形成平面环，环的大小以五或六原子环最稳定，形成的环中没有任何的扭曲。

4、双氢键与Π氢键

不同分子之间还可能形成双氢键效应，写为B-H…

H-A。比如H3N—

BH3，而双氢键很容易脱去H2，所以双氢键也被看成氢化物脱氢的中间体。另外在

大分子中往往还存在π—氢键，

大π键或离域π

键体系具有较大的电子云可以作为质子的受体，而形成π—氢键，也称芳香氢键，在稳定多肽和蛋白质中也起着重要作用。

特性：

氢键通常是物质在液态时形成的，但形成后有时也能继续存在于某些

晶态甚至气态物质之中。例如在

气态、液态和固态的HF中都有氢键存在。能够形成氢键的物质是很多的，如水、

水合物、

氨合物、无机酸和某些

有机化合物。氢键的存在，影响到物质的某些性质。

1、熔沸点

分子间有氢键的物质熔化或气化时，除了要克服纯粹的分子间力外，还必须提高温度，额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。

分子内生成氢键，熔、沸点常降低。因为物质的熔沸点与分子间作用力有关，如果分子内形成氢键，那么相应的分子间的作用力就会减少,

分子内氢键会使物质熔沸点降低.例如有分子内氢键的

邻硝基苯酚熔点（45℃）比有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。

2、溶解度

在极性溶剂中，如果溶质分子与溶剂分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。HF和NH3在水中的溶解度比较大，就是这个缘故。

3、粘度

分子间有氢键的液体，一般粘度较大。例如

甘油、磷酸、

浓硫酸等多

羟基化合物，由于分子间可形成众多的氢键，这些物质通常为粘稠状液体。

4、密度

液体分子间若形成氢键，有可能发生缔合现象，例如液态HF，在通常条件下，除了正常简HF分子外，还有通过氢键联系在一起的复杂分子(HF)n。

nHF(HF)n

。其中n可以是2，3，4…这种由若干个简单分子联成复杂分子而又不会改变原物质

化学性质的现象，称为

分子缔合。分子缔合的结果会影响液体的密度。

羟基中的H原子与氧原子之间共用一对电子,而且共用电子对严重偏向于O原子,所以羟基中的H原子明显带部分的正电荷.硝基中的氧原子与氮原子之间共用电子,电子偏向于O原子,所以氧原子带部分的负电荷.在空间位置上羟基中带正电荷的H原子与硝基中带负电荷的O原子之间距离较近,就产生了一种作用力,这就是氢键,由于是在邻硝基苯酚分子内部,所以就是常说的分子内氢键.

邻硝基苯酚的分子内氢键就是指同一个分子的酚羟基的H原子与硝基的O原子之间的一种作用力.

氢键除了分子内氢键还有一种分子间氢键.例如在对硝基苯酚的分子之间就有.

在蛋白质的a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键，DNA的双螺旋情况下是N-H…O，N-H…N型的氢键，因为这些结构是稳定的，所以这样的氢键很多。此外，水和其他溶媒是异质的，也由于在水分子间生成O-H—…O型氢键。因此，这也就成为疏水结合形成的原因。

1、存在与电负性很大的原子A 形成强极性键的氢原子 。

2、存在 较小半径、较大电负性、含孤对电子、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之间的静电作用力。

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…Y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。

影响

1、 与同族的化合物相比，NH3、H2O和HF具有反常高的熔点和沸点。

2、 氨在水中的非常大的溶解度与它和水分子间的氢键有关。

3、 甘油、无水磷酸和硫酸具有较大的黏度。

4、 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。

5、 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。

6、 分子内形成氢键常使酸性增强。如苯甲酸的pKa=11.02，而邻羟基苯甲酸的pKa=11，2,6-二羟基苯甲酸可在分子内形成两个氢键，它的pKa=8.3。其原因是分子内氢键的形成，促进了氢的解离。

7、 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。参见甲烷气水包合物。

8、 C=O…H-N氢键使蛋白质形成α螺旋。

9、 DNA(去氧核糖核酸)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。

特征

氢键通常被描述为静电 偶极-偶极相互作用。然而，它也有一些共价键的特点：它是有方向的和牢固的，产生的原子间距离比范德华半径的总和还短，并且通常涉及有限数量的相互作用伙伴，这可以解释为一种价态. 当受体结合来自更多电负性供体的氢时，这些共价特征更加重要。

作为更详细的标准列表的一部分，IUPAC 出版物承认吸引相互作用可能来自静电（多极-多极和多极诱导的多极相互作用）、共价性（通过轨道重叠的电荷转移）和色散（伦敦）的某种组合。力），并指出每个的相对重要性将因系统而异。然而，该标准的一个脚注建议排除其中色散是主要贡献者的相互作用，特别是将 Ar---CH4和 CH4---CH4作为此类相互作用的示例，从定义中排除。

然而，该标准的一个脚注建议排除其中色散是主要贡献者的相互作用，特别是将 Ar---CH4和 CH4---CH4作为此类相互作用的示例，从定义中排除。

尽管如此，大多数介绍性教科书仍然将氢键的定义限制在开头段落中描述的“经典”类型的氢键。

已知较弱的氢键与硫 (S) 或氯 (Cl) 等元素结合的氢原子；甚至碳 (C) 也可以作为供体，特别是当碳或其邻居之一是负电时（例如，在氯仿、醛和末端乙炔中）。

逐渐地，人们认识到有许多较弱的氢键的例子涉及供体而非 N、O 或 F 和/或受体 Ac，其电负性接近氢的电负性（而不是更具电负性）。

尽管这些“非传统”氢键相互作用通常很弱（~1 kcal/mol），但它们也无处不在，越来越多地被认为是药物化学中受体-配体相互作用或材料内/分子间相互作用的重要控制元件科学。

以上内容参考 百度百科-氢键

分子间氢键就是说氢键形成在两个分子的基团之间，如水（一个水分子的氧和另一个水分子的氢形成氢键）。

2、需要。分子内氢键使得溶沸点降低，分子间氢键使得溶沸点升高。像邻二苯酚的溶解度就明显小于对二苯酚，因为邻二苯酚有分子内氢键，增大了分子的对称性，而且减小了分子间作用力；而对二苯酚有分子间氢键，溶解后对二苯酚分子会和水分子形成氢键，增加了对二苯酚分子与水分子的结合程度，从而增大了溶解度。

在蛋白质的a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键，DNA的双螺旋情况下是N-H…O，N-H…N型的氢键，因为这些结构是稳定的，所以这样的氢键很多。此外，水和其他溶媒是异质的，也由于在水分子间生成O-H—…O型氢键。

1、存在与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子 。

2、存在 较小半径、较大电负性、含孤对电子、带有部分负电荷的原子B (F、O、N)

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…Y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。

4、对氢键的理解

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。

扩展资料

典型的氢键中，X和Y是电负性很强的F、N和O原子。但C、S、Cl、P甚至Br和I原子在某些情况下也能形成氢键，但通常键能较低。

碳在与数个电负性强的原子相连时也有可能产生氢键。例如在氯仿CHCl3中，碳原子直接与三个氯原子相连，氯原子周围电子云密度较大，因而碳原子周围即带有部分正电荷，碳也因此参与了氢键的形成，扮演了质子供体的角色。

此外，芳环上的碳也有相对强的吸电子能力，因此形成Ar-H … :O型的弱氢键（此处Ar表示芳环）。芳香环、碳碳叁键或双键在某些情况下都可作为电子供体，与强极性的X-H（如-O-H）形成氢键。

参考资料来源：百度百科-氢键

形成氢键的条件

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、含孤电子对、带有部分负电荷的原子B(F、O、N)。

分子内形成氢键的条件

分子内氢键必须具备形成氢键的必要条件，还要具有特定的条件，如：形成平面环，环的大小以五或六原子环最稳定，形成的环中没有任何的扭曲。

扩展资料

分子间氢键一般粘度较大。例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物，由于分子间可形成众多的氢键，这些物质通常为粘稠状液体。

熔点、沸点分子间有氢键的物质熔化或气化时，除了要克服纯粹的分子间力外，还必须提高温度，额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。分子内生成氢键，熔、沸点常降低。

例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点（45℃）比有分子间氢键的间位熔点（96℃）和对位熔点（114℃）都低。

参考资料来源：百度百科-氢键

参考资料来源：百度百科-分子间氢键

氢键的组成可用X-H…Y通式表示，式中X，Y代表F，O，N等电负性大而半径小的原子，X和Y可以是同种元素也可以是不同种元素。H…Y间的键为氢键，H…Y间的长度为氢键的键长，拆开1mol H…Y键所需的最低能量为氢键的键能。图1分别表示HF分子之间以及邻硝基苯酚分子内部形成的氢键。前者称分子间氢键，后者称分子内氢键。

氢键不同于分子间力，它有饱和性和方向性。氢键具有饱和性是由于氢的原子半径比X或Y的原子半径小得多，当X-H分子中的H与Y形成氢键后（X-H…Y），H已被电子云所包围，这时若有另一个Y靠近则必被排斥，所以每一个X-H只能和一个Y相吸引而形成氢键。氢键具有方向性是由于Y吸引X-H形成氢键时，将沿X-H键轴的方向，即X-H…Y在一条直线上。这样的方位使X和Y电子云之间的斥力最小，形成的氢键较稳定。