Водородных соединений от их молярной массы Примеры соединений с межмолекулярной водородной связью

1) Вода

Во льду молекула Н₂О образует четыре водородные связи, что формирует его трехмерную ажурную структуру (рисунок 51).

Рисунок 51― Структура льда

При плавлении льда часть водородных связей разрывается (при 20^оС их сохраняется 46%) и молекулы воды заполняют пустоты в структуре льда. С этим связана аномалия плотности воды. Плотность льда меньше плотности жидкой воды (0,92 и 1,0 г/мл соответственно). Вследствие этого в зимнее время лед закрывает поверхность водоемов и, исполняя роль теплоизолятора, сохраняет в них жизнь.

Ассоциацию молекул воды в жидкой фазе можно представить схемой:

Жидкая вода содержит как ассоциаты (кластеры), так и молекулы, не связанные водородными связями. Кластеры называют мерцающими (рисунок 52), т.к. среднее время их жизни составляет ~ 10^-10 секунды.

Рисунок 52 ― Мерцающие кластеры жидкой воды

2) Фтороводородная кислота ••Н ¾ F ••• Н ¾ F ••• Н ¾ F ••

3) Спирты (R ¾ OH) •• Н ¾ О •••Н ¾ О ••• Н ¾ О ••

ï ï ï

R R R

Значениевнутримолекулярных водородных связей заключается в том, что они участвуют в формировании пространственных структур биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов) (рисунок 53).

(а) (б)

Рисунок 53 ― Внутримолекулярные водородные связи,

Стабилизирующие (а) вторичную структуру белков,

(б) вторичную структуру ДНК

Лекция 13

Комплексные соединения

План

13.1. Основные понятия химии комплексных соединений (КС).

13.2. Строение КС.

13.3. Металло-лигандное равновесие в растворах.

13.4. Биологическая роль КС.

13.1. Основные понятия химии комплексных соединений (КС)

Комплексными (координационными) соединениями называют вещества, в структурных единицах которых число связей, образованных центральным атомом, превышает его высшую валентность.

Например, соединение кремнияSiF₄ не является комплексным, так как валентность кремния в нем равна четырем, что соответствует высшей валентности данного элемента исходя из его положения в Периодической системе элементов.

Другое соединения кремния, Na₂[SiF₄], является комплексным, так как валентность кремния в нем равна шести:

Комплексные соединения состоят из:

• комплексообразователей (металлов, реже неметаллов, таких как Si, P и др.);

• лигандов (ионов или полярных молекул);

• ионов внешней сферы (могут отсутствовать).

Например,

В природе комплексных соединений больше, чем простых. Их изучение началось около 200 лет назад. Первой теорией комплексных соединений была координационная теория А. Вернера (1893).

Важнейшей характеристикой комплексообразователя является его координационное число (к.ч.), т.е. число связей, образованных им с лигандами. Существует взаимосвязь между степенью окисления комплексообразователя и его координационным числом:

Важнейшей характеристикой лиганда является его дентантность ― число связей, образованных с комплексообразователем.