氢键供体与氢键受体
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众所周知,氢键的本质是是一种发生在分子间或者分子内的基团间的相互作用力。问题来了。一种静电作用,这么一个看不见摸不着的东西,怎么会像电子、基团一样有供体呢?
首先我们回顾一下氢键的形成。氢键虽然说是“分子间(内)作用力”,究其本质,还是原子之间的相互作用。氢键的形成需要两方,我们就把这两个分子(基团)称为两家。
以一个分子与一个水分子间的氢键形成为例。
第一个分子家里有一个氢原子,我们叫它小氢,小氢结合着一个强电负性(吸引电子对)的另一个原子,它们两个之间形成共用电子对,共价结合。由于这个原子的强电负性,共用电子对就会非常偏向它,而远离氢原子(小氢:因为是家人才和你共用电子的,怎么你都快把整个电子对拿走了?ಠ﹏ಠ)。最终结果是,小氢几乎失去了自己的电子,几乎成为了一个带正电荷的质子。
第二家(水分子)也有一个电负性的氧原子,我们叫它小氧。小氧带电负性是因为它有两对孤对电子(氧原子本身有六个价电子, 与自己家的两个氢原子共价结合用掉两个,还剩四个,两两成对,这就是两对孤对电子。由于轨道满了,这四个电子无法再与别的原子形成共价键,只能以这种孤对形式留在外围轨道上)。
小氢和小氧之间电性不同,相互吸引,这种静电吸引就是氢键。
在整个过程中,小氢是必要的,是主角,而小氧则可以被小氮小氟之类的家伙替代。提供小氢(“质子”)的那一家就是供体,另一家虽然也提供了(小氧/小硫/小氟),但主要角色还是接受小氢,称为受体。
总而言之,氢键形成过程中的质子供体就是氢键供体,质子受体就是氢键受体,氢键的氢就是指这个质子。
作者:恐龙王子
Email: study4573@outlook.com