Ортасы
|
Жаңа сабақ материалын түсіндіру:
Сутектік байланыс – бұл бір молекуладағы оң полюстенген сутек атомы мен екінші бір молекуладағы теріс полюстенген фтор, оттек және азот (кейде хлор, күкірт және т.б.) атомы арасында түзілетін ерекше байланыс. Ол көбінесе молекулааралық кейде молекулаішілік болады.
Молекулааралық сутектік байланыс су молекулаларының арасында пайда болады. Судың дипольді молекуласындағы ортақ электрондық жұп сутек атомынан электртерістігі үлкен оттек атомына күштірек ығысқан, сондықтан сутектің оң заряды аз ғана көлемде, яғни протонның өзінде шоғырланған. Түгелдей дерлік «жалаңаштанған» протон кез келген басқа су молекуласындағы оттек атомының бөлінбеген жұбының бұлтына тартылады. Нәтижесінде сутектік байланыс деп аталатын жаңа байланыс түзіледі:
Н Н
Н-----О…..Н----О Н----О------- О
Н Н Н Н
О
Н
Сызбанұсқадан сутектік байланыстың пайда болуынан судың екі, тіпті үш молекуласы бірігіп, ашық немесе циклді (сақиналы) құрылымдар түзетіні көрініп тұр.
Әдетте сутектік байланысты нүктелермен белгілейді, бұл оның коваленттіе байланыстан шамамен 5-20 еседей, яғни әлдеқайда әлсіз екенін көрсетеді. Алайда осы байланыстың әсерінен су молекулалары ассоциацияланады (бірігеді) әрі сондықтан сұйық күйде болады.
Молекуланың ретті орналасуы қатты мұзға тән. Сұйық суға қарағанда оның құрылымындағы молекулалардың тығыздығы едәуір төмен. Сондықтанда су қатқанда көлемін 9%-ке арттырады және 0°С-тағы судан мұздың тығыздығы аздау болады. 0°С-тағы суға қарағанда мұздың тығыздығының азырақ болуы, тұщы сулы су қоймаларының бетінен бастап қатуына әкеледі. Судың максимал тығыздығы 4°С-қа сай келеді. Суды одан әрі салқындатқанда оның бетіндегі тығыздық мұзға айналғанша азая бастайды, сондықтан жылы сулардың терең қабаттары, сұйық күйінде сақталады, қатпайды. Беткі мұз қабаты астындағы судың жылуын одан әрі жоғалтпай сақтайды, соған орай қыста беті қатып қалған өзендер мен көлдерде тіршілік жалғаса береді.
Сутектік байланыс
молекулааралық молекулаішілік
Сутектік байланыс құрамына сутек және электртерісітігі күшті элементтер, мысалы, фтор, оттек, азот, кейде хлор және күкірт кіретін молекулалардың арасында пайда болады.
Сутектік байланыс көптеген заттардың қасиеттеріне әсер етеді. Мәселен, сутектік байланыстың әсерінен фторсутек кәдімгі жағдайда су сияқты, сұйық күйде (19,5°С-тан төмен) болады және құрамы: H2F2, H3F3-тен, H6F6-ға дейін біріккен әртүрлі молекулалардан тұрады. Фторсутек молекуласы мен иондар арасындағы берік сутектік байланыс HF2-, H2F3- және т.б. типті тұрақты қышқыл аниондар түзеді. Оларды KHF2 – калий гидрофториді, NH4HF2 – аммоний гидрофториді сияқты қышқыл тұздардың құрамынан табуға болады.
Судың қайнау (100°С) және қату температурасының (0°С) оттек топшасы элементтерінің сутекті қосылыстарымен (H2S, H2Se, H2Te) салыстырғанда әлдеқайда жоғары екені сутектік баланыстың болуымен түсіндіріледі. Судағы сутектік байланыстарды үзу үшін қосымша энергия жұмсау керек.
Басқа галогенсутектер (HCl, HBr, HI) және сутектік байланыс тән емес халькогенсутектер (H2S, H2Se, H2Te) физикалық және химиялық қсиеттерінің өзгеру сипаты қатаң сақталатын газтектес заттар болып табылады. Бұл топтың екі өкілінің – су және фторсутектің басқалардан күрт айырмашылығы олардың кәдімгі молекулаларының ассоциациялануына (бірігуіне) әкелетін сутектік байланыстың болуымен түсіндіріледі.
Су молекуласымен сутектік байланыстар түзе алатын заттар ғана суда ериді. Мысалы, этанол C2H5OH сияқты заттар суда шексіз ериді, өйткені олардың молекулалары пайда болған ассоциаттағы судың молекулаларын алмастырады, сол кезде этанол мен су молекулалары арасында жаңа сутектік байланыстар түзіледі. Сұйық күйдегі этанол молекуласы да сутектік байланыстардың жүйесі арқылы ассоциацияланған, сондықтан оның қайнау температурасы ассоциацияланбаған сұйықтарға қарағанда жоғары (мысалы, молекулалық массалалары салыстырмалы болатын алкандар).
Сутектік байланыстар белоктардың және басқа биологиялық қосылыстардың молекулаларында кеңінен таралған. Оларда бір молекуладағы екі топ арасында молекулаішілік сутектік байланыстар түзілуі мүмкін. Мысалы, белоктар жалпы формуласы мынадай ұзын тізбектерден тұрады:
>С = О және >N — H топтары полюсті болғандықтан, олардың арасында сутектік байланыс түзілуі мүмкін:
>С = О ... >N — H
Сутектік байланысы бар заттардың молекулалық кристалдық торы болады.
Сутектік байланыс арқылы мыналар түсіндіріледі
сұйық және қатты сулардың ассоциациясы
сұйық және қатты сулардың молекулалардың реттеле орналасуы, балқу және қайнау температуралары, еріткіш қабілеттік, химиялық белсендік сияқты оқшау физикалық және химиялық қасиеттеріне әсер етеді.
Белоктар мен ДНК. нуклеин қышқылдарының құрылымында молекулаішілік сутектік байланыстар ерекше мәнге ие болады
|
Шапалақ арқылы
|
Ватман, түрлі түсті қағаз, интернет желісі
|
